基于活动面积矢量的SPWM与SVM逆变技术

以三相全桥电路为基本模型,通过分析开关脉冲的本质提出了一种基于活动面积矢量(AAV)的分析方法,并应用该方法揭示了空间矢量调制(SVM)和正弦脉宽调制(SPWM)的根本联系与区别,提出相应改进方法:提高SPWM的直流母线电压利用率,并有效减少SVM的运算量。仿真和实验结果证明基于活动面积矢量的分析方法应用于SPWM-SVM中是可行的,与传统SVM相比,AAV-SVM避免了计算正弦函数非线性运算,大幅度缩短了计算时间,从而缩短了最小采样周期,提高了整个系统的传输带宽。     

三电平逆变器空间矢量脉宽调制及其实现

论述了中点箝位(Neutral-Point-Clamped,NPC)式三电平逆变器空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)原理和实现方法,为了避免三电平逆变器在扇区切换中输出矢量突变,提出了一种首发矢量全部采用正小矢量或负小矢量的空间矢量调制(Space Vector Modulation,SVM)算法,推导了三角形顶点工作矢量的作用时间。并给出一种利用余电压矢量的中点电压控制方法,实现了电容电压的平衡。实验结果证实本文提出的调制算法是正确可行的。     

一种基于三电平矢量调制波的多电平调制方法

以五电平为例简述了多电平空间矢量调制（SVM）的实现方法，在此基础上分析了多电平SVM与多电平载波调制的联系和区别，指出多电平SVM比载波调制在开关组合的选择上更加灵活，使得多电平SVM更有利于输出电压波形的优化和输入直流侧的功率平衡，但是多电平SVM的实现相对复杂。因此文中提出了一种改进的多电平调制方法，该方法基于三电平矢量调制波，折衷了多电平SVM和载波调制的优缺点，既利用了SVM在调制波过零点附近增加开关次数来减小输出电压波形畸变的优点，又可以通过三电平矢量调制计算出调制波，使用载波调制的方法实现，使得该方法的计算量不会随着电平数的增多而大幅度增加。所建立的五电平实验模型验证了该方法确实可行。     

基于滑模和空间矢量调制的永磁同步电动机直接转矩控制

针对永磁同步电动机(IPMSM)的常规直接转矩控制(DTC)中存在的磁链转矩脉动大和开关频率不恒定等问题,在建立定子磁链坐标系下永磁同步电动机数学模型的基础上,提出了一种基于滑模和空间矢量调制(SVM)的新型DTC方法,该方法利用转矩和磁链滑模控制器(SMC)替代常规DTC中的磁滞比较器和开关策略,再结合空间矢量调制方法控制逆变器运行。仿真和实验结果证明了这种基于空间矢量调制的直接转矩控制方法可以有效地减小常规直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,并使逆变器工作在恒定的开关频率下。     

变频器的电压空间矢量调制控制技术研究

和SPWM控制相比,空间矢量调制(SVM)技术对直流母线电压的利用率高,适合数字实现.本研究项目是为铁道客车空调机组供电的电压SVM控制变频电源,变频器采用开环起动和稳态电压闭环控制,讨论了恒定V/F控制和电压闭环调节的实现原理,在查表法的基础上提出"复用空间矢量法".该方法可以提高开关频率,降低低频输出电压的失真度并节省存储空间.通过系统辨识建立了电压空间矢量调制变频器的模型,设计了数字电压调节器.仿真和40kVA原理样机的实验测试结果证明所提控制方案可行.     

基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制

针对传统的直接转矩控制(DTC)转矩脉动大、开关频率不固定及低速性能差等问题,提出了一种基于模糊空间矢量调制(SVM)技术的新型直接转矩控制系统,并利用Matlab软件建立了系统仿真模型.在SVM-DTC系统中使用了两个模糊控制器,可以得到能够准确补偿定子磁链与转矩误差的参考电压矢量,通过SVM技术将参考电压信号转换为PWM开关信号.仿真结果表明,模糊SVM-DTC可有效提高系统的控制性能,尤其是低速性能.     

矢量型控制系统的SVPWM同步调制策略研究

在交流电机的矢量型控制系统中应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)同步调制策略时,存在合成矢量旋转周期和位置不确定导致SVPWM同步调制难以实现的问题。提出了一种适用于低开关频率下的交流电机矢量型控制系统的SVPWM同步调制策略脉冲发生比较值计算、采样扇区划分及基本矢量作用时间求取的方法,构造了完整的实现方案,并在样机上实现了所提方案。仿真与实验结果验证了所提方法的正确性、可行性及有效性。     

基于空间矢量调制的三相矩阵式变换器

介绍了空间矢量调制双向开关三相矩阵式变换器的设计和实现方法。空间矢量调制采用输出线电压和输入电流矢量同步调节的控制策略,能实现矩阵式变换器输入输出波形良好的正弦和功率因数为1,并能确保感应电机良好工作。为了实现这种控制策略并把脉冲宽度调制(PWM)波送到相应的开关,采用了数字信号处理技术(DSP）和通用逻辑阵列技术(GAL)。仿真和实验结果验证了这种控制策略的实际可行性。     

间接矩阵变换器有零空间矢量调制策略研究

针对间接矩阵变换器(IMC)无零矢量空间矢量调制(SVM)时直流侧输出平均电压存在低频脉动的问题,研究了一种直流侧平均电压为恒值的有零矢量SVM策略,推导了该调制策略的表达式,分析了零电流换流原理,给出了实现框图,并最终搭建了一台基于XE164单片机+CPLD的实验样机。实验结果表明,采用有零矢量SVM的IMC不仅可以满足日益严格的电网电能质量要求,同时输出具有更优异的传动性能。     

基于三相PWM整流器的无死区空间矢量调制策略

与常规的连续空间矢量调制（SVM）相比,不连续空间矢量调制可使器件的平均频率低于采样频率,因而可降低变换器的开关损耗,该文分析了连续SVM二种形式－单一零矢量SVM和分区零矢量的工作原理,实现方式及开关损耗的计算方法,这种不连续SVM可使平均开关频率降低约1／3,通常电压型PWM变换器上下桥臂间的换流死区不仅增加谐波含量,并降低了电压利用率和可靠性。该文在分析了电压型整流器换流过程的基础上提出了电压型整流器的无死区控制策略,改善了这类变换器的工作性能。并与分区零矢量SVM的调制方式相结合。提出了无死区的分区零矢量不连续SVM控制策略,实验结果证实了所提控制策略的可行性及其在改善相应PWM变换效率方面的优越性。     

基于子模块组合的模块化多电平变换器简化空间矢量调制策略

调制策略对模块化多电平变换器MMC（modular multilevel converter）的稳定运行有着至关重要的作用。针对空间矢量调制SVM（space vector modulation）策略应用在MMC中存在计算复杂度高的问题,提出了一种简化的SVM控制策略。首先,将子模块分组构成子单元,使用三电平SVM对每一个子单元进行控制。其次,将相邻子单元的采样时间均匀地错开,以实现MMC多电平输出,降低输出电压和电流的谐波含量。最后,结合电容电压排序策略对子模块进行灵活控制,保证子模块电容电压的均衡。所提出的调制策略在子模块数量较多的MMC拓扑中实施简单,计算复杂度低,控制灵活性高。实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

实际应用中的矩阵变换器空间矢量调制算法及优化调制模式

矩阵变换器在实际应用中会出现非理想状况,空间矢量调制策略算法不恰当会引起输出波形畸变。考虑输入非正常工况和换流时间问题,提出空间矢量调制策略的实现算法和优化的调制模式,以获得宽调节范围、低谐波的输出性能。首先提出一种采用矢量幅值之比实时计算电压调制比的方法,实现矩阵变换器在输入电压正常和非正常工况下均能输出三相正弦对称电压的目的;然后分析7种调制模式在考虑换流时间情况下窄脉冲出现的几率,在此基础上提出优化的调制模式,以解决窄脉冲引起的输出波形畸变问题;最后,设计一套基于数字信号处理器和现场可编程门阵列的控制系统,实现所提算法。实验结果验证了该实用算法的正确性。     

一种简单的异步电动机直接转矩控制方法研究

在基于开关表的直接转矩控制(ST-DTC)方法的基础上,通过PI调节得到补偿定子磁链和转矩误差的参考电压矢量,利用空间电压矢量调制(SVM)技术将相应的参考电压矢量转化为逆变器开关信号以实现对异步电机的控制。在Matlab/Simulink中建模仿真后发现,这一方法能固定逆变器开关频率并降低转矩和电流脉动,低速性能也较传统DTC方法更为优越,控制简单有效。     

基于空间矢量调制策略270V高压直流笼型异步发电系统

在电力电子变换器控制的270V高压直流笼型异步电机发电系统中,采用控制发电机的瞬时转矩的策略来稳定输出电压,可使系统获得极好的动态性能.本文分析了这种控制策略输出电压纹波较大的主要原因是发电机的转矩脉动,而转矩脉动是由于一个控制周期中采用从开关表优选单一电压矢量对转矩、磁链实行滞环控制方式造成的.本文采用空间电压矢量调制(SVM)策略对异步发电机的瞬时转矩、磁链进行控制,并提出一种磁链矢量偏差法生成SVM参考电压矢量的方法.仿真和实验的结果验证了这种控制策略达到了使转矩脉动降低、输出电压的纹波减小的效果.     

基于最小开关损耗RPWM逆变器的仿真研究

提出了一种基于最小开关损耗的随机脉宽调制技术。该技术在空间电压矢量的基础上,采用随机改变开关频率,同时变化零矢量分配的方法,达到降低开关损耗和有色噪音的目的。仿真试验结果证明了该方法的正确性与可行性。     

级联型逆变器的空间矢量移相调制方法

为简化级联型多电平逆变器空间矢量PWM算法,提出了一种基于单元矢量移相叠加的空间矢量PWM控制方法（Phase Shifting Space Vector Modulation,PSSVM）,采用数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）和可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device,CPLD）实现了对三单元级联型七电平逆变器的PSSVM控制,实验结果表明该控制方法可行,而且与传统多电平SVM方法相比,计算简单,易扩展。     

改进滞环电流控制在光伏并网系统中的应用

为减少光伏PV(photovoltaic)并网系统功率开关损耗,提高系统响应速度,同时实现电网电压电流同相运行,提出了光伏并网系统改进滞环电流控制方法.该方法基于空间矢量调制SVM(space vector modulation)的概念,结合滞环电流控制方法,通过对电流误差信号及参考电压的矢量关系改进功率器件开关状态,...     

基于参考电压分解的新型多电平逆变器空间矢量调制方法

提出了一种新的多电平逆变器的参考电压分解理论 ,将参考电压矢量分解成为基矢量和二电平矢量。针对目前多电平空间矢量调制方法计算十分复杂的问题 ,提出了一种新型的基于参考电压矢量分解理论的多电平逆变器空间矢量调制方法。该方法只需要将参考电压的二电平矢量用二电平的空间矢量调制方法合成 ,这样 ,多电平的空间矢量调制问题被简化成二电平的空间矢量调制问题 ,计算过程十分简单和快速。另外 ,通过归纳的多电平空间矢量的分布规律可以快速地找出所有的冗余开关状态 ,以便优化输出开关状态组合。提出的方法在理论上适用于任何电平数目 ,仿真结果验证了它的有效性。     

基于预期电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制系统

传统的基于开关表的直接转矩控制存在着转矩和磁链脉动大、开关频率不固定等缺点。考虑到空间矢量脉宽调制技术在一个控制周期内能够产生等效的任意相位的电压矢量,为了改善直接转矩控制的控制效果,提出了一种预期电压矢量的确定方法,并用PI控制器代替传统直接转矩控制系统的滞环比较器,构造出一种基于预期电压矢量的直接转矩控制策略。通过与传统直接转矩控制策略的对比试验,表明提出的直接转矩控制策略具有电流谐波小、转矩和磁链的脉动小、速度响应快、稳态误差小等特点。     

基于广义学习矢量量化和支持向量机的混合短期负荷预测方法

提出了一种基于广义学习矢量量化的负荷特征聚类方法,既考虑了专家经验的指导,同时兼备人工神经网络强大的非线性处理能力。归纳提取的负荷、气象综合指数更能反映日负荷的基本特征,同时减少了网络输入层的维数。实际预测结果表明,综合了广义学习矢量量化和支持向量机的混合短期负荷预测方法无论是在聚类准确度方面,还是在预测准确度方面,与单纯的支持向量机算法和自组织特征映射与支持向量机的混合算法相比,均具有明显的优势。