三相SVPWM并网逆变器的改进解耦控制方法

由于传统三相空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)并网逆变器的电网电流解耦控制方法,是通过电网电流负的交轴分量和正的直轴分量分别乘以总滤波电感感抗后加到直轴和交轴电流控制器的输出上实现的,因此,电网电流的直轴和交轴脉动分量会影响电网电流的波形质量;同时,三相桥臂直轴和交轴参考电压无法直接反映电网参考电流的变化,从而导致系统动态响应速度慢。为了解决上述问题,可将参考电流的直轴和交轴分量分别代替电网电流控制器解耦分量中的电网电流直轴和交轴分量。详细阐述了传统和改进解耦控制方法的工作原理,并以一台15kVA的三相SVPWM并网逆变器为例进行了实验验证。与传统解耦控制方法相比,改进解耦控制方法具有电网电流波形质量高、功率脉动小、动态响应速度快等优点。     

基于映射原理的多电平逆变器SVPWM

级联型多电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)具有提高直流电压利用率,可为电机提供跟踪圆形磁链的电压等优点,但随着电平数的升高其调制复杂度也随之升高。提出一种新的SVPWM方法,该方法利用映射原理将参考电压分解为基矢量和2电平矢量,将复杂的多电平SVPWM转化为简单的2电平SVPWM,再利用逆映射决定合成多电平逆变器参考电压的开关矢量及开关状态的作用时间和作用顺序。该方法适用于任意n电平逆变器的调制。最后通过11电平逆变器的仿真和实验验证了该方法的有效性。     

一种新型的多电平逆变器空间矢量控制方法

基于传统的两电平逆变器空间电压矢量方法,提出了一种新型的多电平逆变器空间电压矢量实现方法,该方法将一相的逆变单元分为基本单元和调制单元两部分,相应地对参考电压也要进行分解处理。在一个脉宽调制(PWM)周期中,只对调制单元进行PWM控制,基本单元输出的电平不变。仿真研究表明该方法输出电压波形总畸变率较小,可用于单元串联多电平逆变器的控制。     

一种基于60°坐标系的多电平逆变器控制策略

多电平变换器在高压大容量工业场合得到了广泛的应用,采用合适的PWM控制策略是多电平变换器应用的关键.详细介绍了基于60°坐标系的空间矢量PWM算法,首先判断参考矢量位于哪个小三角形,其次计算合成基本矢量的作用时间,最后根据控制策略对冗余矢量选择合适的开关状态.所述SVPWM算法能够简化合成矢量作用时间的计算并可避免复杂的三角运算.通过合理利用每个开关矢量,得到多电平逆变器各空间矢量的开关函数,通过五电平逆变器仿真及三电平NPC逆变器实验,证实了所提出算法的有效性和正确性.     

多电平三相逆变器的建模及仿真

文章研究了多电平逆变器的结构.建立了逆变器的数学模型,为解决传统多电平空间矢量PWM方法复杂,难以应用于实际系统的问题,深入研究了多电平的空间矢量PWM方法,提出了一种新型多电平的空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法。为验证新方法的正确性,建立了逆变器的Matlab/Simulink仿真模型,仿真初步验证了新型多电平SVPWM方法的可行性,为多电平空间矢量PWM方法的实际应用提供了一种新的思路。     

级联型多电平逆变器的空间矢量控制

针对级联型多电平逆变器,提出了一种高性能的空间矢量控制方法。这种方法基于空间矢量理论确定与参考电压矢量误差最小的电压矢量,它能够在接近基频的开关频率下输出接近正弦波的电压。仿真结果证实了空间矢量控制所具有的一系列显著优点。     

多电平逆变器SVPWM算法研究与实现

分析了多电平逆变器SVPWM的简单算法,该算法易于确定参考矢量的位置及其作用时间,结合相应的开关序列产生逆变器的开关信号。以中点箝位式三电平逆变器为例,介绍了算法的实现,其不仅易于扩展到n电平逆变器中,也适用于级联型逆变器。给出了三电平逆变器的实验结果。     

一种差分对称型五电平逆变器拓扑及分析

大多数多电平逆变器通过前级结构产生不同水平的电压,后级连接到H桥臂以改变输出电压的方向。由于H桥谐波成分高,并且增加了成本,故提出一种差分对称型五电平逆变器。该逆变器拓扑结构对称、控制简单、谐波低,不需要额外的桥臂来改变输出电压的方向,其本身既能产生多个电平又能改变输出电压方向。此外,该逆变器在一个运行周期中,电容均只有一个模态放电,因此电容充电时间大于放电时间,故有足够的能量供给负载。利用MATLAB/Simulink对所提逆变器进行了仿真分析,并搭建了样机进行试验验证,仿真和试验结果与理论分析一致,证明了所提逆变器的有效性。     

一种多电平逆变器及其并网策略

近来单相多电平逆变器由于自身的优点得到了广泛的关注。本文介绍一种新型采用二极管的2N-1级联叠加式多电平逆变器,以采用二极管2N-1级联叠加式15电平逆变器为例,提出用单相空间矢量调制(SVPWM)技术实现逆变并网。并网参考电流的相位和频率由电网电压的相位和频率得到,幅值由参考功率决定,系统加入电流瞬时反馈和PI控制器来实现单位功率因数并网,在MATLAB/SIMULINK环境下建立模型进行仿真,并计算不同参考功率时的并网电流谐波畸变率。结果表明并网功率因数高,电流谐波含量少,为实际应用提供了理论依据。     

分布式电源并网逆变器谐波抑制方法

为了解决传统的比例-积分(PI)控制器由于自身缺陷引起的电压、电流谐波问题,提出了两相同步旋转坐标系下基于比例-积分-谐振(PIR)控制器的电压、电流双闭环逆变器控制策略;同时引入了简化三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,并在此基础上提出相电压重构方法。仿真实验表明,上述控制策略对指定次谐波具有良好的抑制效果,采用该策略的逆变器具有良好的输出特性,进而验证了该控制策略对并网系统的有效性。     

二极管箝位式多电平逆变器PWM控制技术分析

高压多电平逆变器是高压变频技术领域中发展的一个新分支,本文基于对五电平逆变器控制分析,介绍了二极管箝位式多电平逆变器的单脉冲控制、基于载波的SPWM控制和一种用于五电平逆变器的复式(混合式)控制,并在国外中压交流异步电动机上进行了仿真分析,给出了相应结果。     

Cascaded Common Nodal Point Multi-level Inverter Topology

Recent trends in the multi-level inverter (MLI) technology demand reduced number of switches, driver circuits, isolated DC sources, peak inverse voltage (PIV), appreciable number of voltage level, and lower total harmonic distortion. This paper presents an improved cascaded MLI configuration. Each module comprises ten switches, two isolated DC sources, and two capacitors; it can generate a maximum of 9-level output voltage waveform. Optimized switching sequence is developed that ensures minimum switching transitions and is implemented through single-carrier pulse width modulation for the control of the proposed topology. The classical cascaded H-bridge inverter and some recently developed MLI configurations were compared with the proposed inverter circuit. Results show that the proposed inverter configuration generates high number of output voltage levels with reduced number of power switches and PIV. It also has a lower per-unit power loss profile. Unit capacitor voltage balancing scheme is developed, which ensures proper control of the unit step voltage level in each of the cascaded modules, at extreme loading condition. For two cascaded inverter modules, simulation and experimental verifications are carried out on the proposed inverter for an R–L load. Simulation results of the output voltage waveforms and its harmonic spectrum are in conformity with experimental results.     

级联型多电平逆变器准单极性控制策略

级联型多电平逆变器采用低压H桥串联实现高压输出,其良好的输出电压与电流波形,使其在中高压变频器中逐渐得到广泛的运用.而对级联多电平逆变器的控制均采用双极性多重载波水平移相控制,需要实时计算多重载波与调制波比较产生的多路PWM波,所以主控制器工作量较大,且容易产生较大的计算误差.提出了"准单极性"多重载波水平移相控制,载波仅为正极性,且有一半周期为零电平,其可大大降低主控制器工作量与减小计算误差,实验结果证明了其较双极性多重载波水平移相控制具有更好的输出电压波形和启动性能,其在级联型多电平逆变器中不失为一种有效的控制方法.     

基于GA多电平逆变器SHEPWM控制技术

针对于传统数值算法在求解多电平逆变器特定次谐波消除脉宽调制(SHEWM)消谐模型时对开关角度初值依赖程度较高的问题,提出了采用遗传算法(GA)对多电平逆变器SHEPWM消谐进行求解的方法。该方法在无需初值的情况下,仅通过GA的优化计算即可得到满足各种消谐效果的开关角度解集。最后进行了仿真和实验验证,结果验证了该方法和所求取的开关角度解正确有效。     

充电泵高功率因数准半桥逆变器

提出一种新型充电泵高功率因数准半桥逆变器拓扑结构。该逆变器具有电路结构简单和采用普通的PWM控制方式的特点。分析了电路的工作过程及取得高功率因数的条件，给出了电路参数设计指导，并通过仿真与实验证实了理论分析的正确性。达到了不用专用控制芯片实现高功率因数的目的。     

一种单驱动电源多电平电流型逆变器的研究

研究了一种单驱动电源多电平电流型逆变器(CSI)电路拓扑及其控制方法,其特点为所有开关管发射极共电位,用单个驱动电源驱动全部开关管,既能节省器件和成本,又能提高装置的可靠性.针对该电路拓扑的工作原理,这里引入多载波POD PWM技术,并给出了具体实现方法.最后,仿真和实验结果验证了此类电路拓扑的可行性和有效性.     

级联多电平逆变器的频谱分析及滤波器设计

为解决级联多电平技术过大的电压变化率和相对集中的高次谐波的问题,通过计算机仿真技术,深入比较了几种典型拓扑结构的逆变器输出电压谐波的频谱,分析了基于载波组SPWM调制技术的级联多电平逆变器输出电压的谐波特征后,针对该结构电压谐波的特点,提出一种级联多电平逆变器的LC滤波器设计方法并给出了电抗参数和电容参数的具体设计原则和方法。该方法综合考虑了滤波器频率特性和功率因数等要素,通过仿真实验证明,通过该方法选择的滤波器参数满足系统各方面的要求,达到预期的滤波效果,对于不同功率因数的负载,均有很好的滤波效果,并提高了系统的功率因数。     

一种实用级联式多电平逆变器SVPWM方法研究

目前多电平空间矢量法波形算法大多建立在复杂数学模型之上,并涉及颇为繁琐的矢量选择规则,从而影响其普及性及实用性.提出一种将两电平空间矢量法推广至任意级联数的多电平逆变器,该方法不仅具有物理概念清晰、算法简单、实时性好等优点,更有利于实现高低压变频产品软件平台一体化.理论仿真及电机实验证明该方案切实可行.     

机车辅助电源三相逆变器研制

研究了以TMS320F2812DSP为控制核心的机车三相交流辅助电源的设计。详细分析了基于旋转坐标变换的电压电流双闭环控制策略的参数设计;给出了系统控制算法;搭建了35kW的逆变器样机。实验结果验证了该方案设计的可行性。     

一种通用的H桥级联多电平逆变器SVPWM控制

H桥级联多电平逆变器调速系统中,电压矢量数目过多,存在计算困难及电压矢量优化选择的问题.对多电平系统电压矢量的特点和规律进行深入分析,提出了一种简单、通用的电压空间矢量脉宽调制( SVPWM)控制算法.该算法可减小谐波畸变,降低开关频率,能很容易地确定参考电压矢量位置和各矢量作用时间,且占用存储空间小,无需查表.最后,通过13电平H桥级联型逆变器驱动系统的实验,验证了该方法的有效性.