基于单周控制的三相四线制PWM整流器

对基于单周控制的三相四线制PWM整流器的工作原理和控制规律进行了全面分析.建立了三相四线制PWM整流器数学模型,在讨论单周控制原理的基础上,推导了实现单位功率因数所需的单周控制方程,对关键的电压平衡控制问题进行了重点分析,仿真结果表明该PWM整流器可以实现单位功率因数校正和低电流畸变,直流侧总输出电压稳定,且通过运用电...     

基于单周控制的三电平三相四线制有源电力滤波器

针对电力工业三相四线制系统的零线电流、谐波、无功功率和三相不平衡问题,以及高电压、大容量有源电力滤波器APF(Active Power Filter)控制方案复杂的问题,提出一种单周控制的三电平三相四线制APF,其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等、方向相反,从而使得经该APF补偿后,电源电流只含有负载电流的基波有功分量。主电路采用三相三桥臂结构的三电平二极管箝位变换器,既无需升、降压变压器,也无需动态均压电路;控制策略采用单周控制,其兼有调制和控制的双重性,控制器结构简单,具有控制精度高、补偿效果好,滤波器工作于恒定开关频率的特点,适合推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,从而提高输电线功率因数和传输效率。     

简化三电平整流器模型电流预测控制

传统三电平整流器模型预测控制算法需要对全部27个开关矢量进行在线评估,使价值函数最小的开关矢量在下一采样周期采用。然而该算法在实际实现时计算量较大,限制系统采样周期的降低,从而制约了系统整体性能的提高。本文提出了一种简化的三电平整流器模型预测控制算法,根据参考电压矢量所在扇区信息,仅选取该扇区内的开关状态进行评价。简化算法不仅大大减少了程序计算量,还获得了良好的静态和动态性能。最后实验验证了该方案的正确性和实用性,能获得良好的静态和动态特性。     

三相四线制三电平变流器的优化调制策略

传统三相四线制三电平电容中分式变流器三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)策略较为复杂且中点电位平衡算法对中点电位偏移的抑制不精确,尤其是在负载不平衡的情况下,中线电流全部流过直流侧中点造成中点电位偏移。针对以上问题,提出一种基于三相abc坐标系的简化3D-SVPWM方法,并基于该简化方法提出一种多相控制的中点电位平衡算法,根据中点电位偏移情况,将电位偏移量平均分配到具有中点电位平衡能力的相,使多相共同参与中点电位平衡控制,通过偏移量数学模型计算得到补偿该偏移量所需要的时间量,然后作用于三电平变流器的输出状态,从而达到平衡中点电位的目的。仿真分析和实验结果均表明优化调制策略具有良好的三相四线制三电平变流器中点电位平衡能力。     

单周控制下三相四线制PFC整流器输出电压不均匀原因分析及均压数字控制方法

为解决三相四线制PFC整流器直流侧两输出电容电压不平衡对后级变换器带来的不利影响,本文重点推导出了电压不均衡的原因,在传统的单周控制基础上提出一种改进的数字控制方法用来解决输出电容电压不平衡问题。对输出端两电容分别应用霍尔器件进行采样,将采样值输入到DSP中,由数字控制芯片进行处理,将处理后的均压结果加入到单周控制环节中,实现输出电容的均压控制。最后在数字控制平台上搭建了3k V·A原理样机,通过Matlab仿真和实验验证了改进的控制策略的正确性和可行性,表明系统能满足稳定性与快速跟踪性要求。     

三相四线制三电平并网变流器中点电压研究

为了确保三相四线制三电平并网变流器的可靠运行,在载波脉冲宽度调制(CBPWM)策略下提出了中点电压自平衡的一个充分条件,分析了输出各种形式电流时中点电压的自平衡情况,并通过仿真进行验证.在此基础上,提出了一种中点电压的主动控制方法.实验结果表明,该控制方法具有良好的中点电压平衡能力.     

三电平中点箝位整流器的直接电流控制方法研究

应用开关函数建立了三相三电平中点箝位(NPC)PWM整流器的数学模型,在此基础上提出了应用于该整流器的基于两种坐标系的直接电流控制方法,即静止坐标系下abc电流控制法和旋转坐标系下i_d、i_q电流控制法。实验结果验证了该控制方法的正确性和可行性。     

三相四线制三电平有源电力滤波器控制方法的研究

针对三相四线制有源电力滤波器（APF）,选取空间电压矢量（SVPWM）调制法为控制策略。研究了三电平有源电力滤波器的SVPWM控制原理,并阐述了电容中点电压偏移的解决方案,在MatlabFcn模块中编写SVP-wM算法。为程序在DSP中的移植做准备。最后仿真分析表明：在三相负载平衡与不平衡的情况下均能得到满意的补偿效果,并且具有良好的动态特性,实现了三相四线制三电平有源电力滤波器的补偿控制。     

一种三相三电平整流器在变频空调中的应用

考虑到满足功率等级以及谐波电流限制等因素,较大功率家用和轻型商业变频空调的前级功率电路逐渐开始采用三相可控整流器.在分析一种由两只三电平单相整流器构成的三相三电平整流器工作原理的基础上,将其应用到变频空调的整流器设计中,采用传统单相PFC的电压外环和电流内环的双环控制和错相控制进行了理论分析和仿真分析,所得结果验证了三相三电平整流器的具有设计容易、单位输入功率因数等优点,没有电感均流和输出均压问题.     

三相四线制整流器网侧电流谐波分析与抑制

三相四线制整流器在轻载工况下,输入电流总谐波畸变率(THD)较大.针对此问题,这里详细分析了网侧电流低频谐波的成因,并推导了各次谐波计算公式.为有效抑制网侧电流谐波,提出了在d轴和q轴采用1/6阶重复控制,在零轴采用1/3阶重复控制的策略,并指出分数阶重复控制比准分数阶重复控制有更好的谐波抑制效果.最后搭建一台4 kW...     

三相四线制三电平变换器的中点平衡控制策略研究

三相四线制三电平变换器存在直流母线中点偏移的问题.分析直流母线中点偏移产生机理,提出一种简化的中点平衡控制策略,即在特定情况下将三电平退化为两电平的方式来实现直流母线中点电压的平衡.分析输出电流纹波与开关过渡状态的内在联系,结合中点平衡因子概念和母线电压压差,使得电流纹波因退化为两电平后受到的影响最小,给出详细的步骤及...     

大功率三电平PWM整流器控制系统研究

建立了二极管钳位型三电平PWM整流器的数学模型,首先对其电流环节采用PI调节器进行控制,分析了控制系统中带宽及解耦效果随开关频率的变化。针对大功率传动系统中,功率器件开关频率的降低对PWM环节造成的影响,将复矢量调节器应用于大功率三电平PWM整流器中,该调节器充分考虑了低开关频率因素,改善了常规PI调节器控制带宽小、动态解耦效果差等问题。最终基于Matlab仿真及DSP实验平台验证了在低开关频率下三电平PWM整流器控制系统中复矢量调节器应用的合理性。     

三电平中点箝位整流器的直接电流控镀方法研究

应用开关函数建立了三相三电平中点箝位（NPC）PWM整流器的数学模型，在此基础上提出了应用于该整流器的基于两种坐标系的直接电流控制方法，即静止坐标系下abc电流控制法和旋转坐标系下id．iq电流控制法。实验结果验证了该控制方法的正确性和可行性。     

30^o-390^o矢量模式单周控制三相三线制三电平APF

为了减小有源电力滤波器（APF）的开关应力和损耗，便于实现用低耐压开关器件提高APF功率等级，提出了一种基于30^o-390^o区间矢量模式单周控制三相三线制三电平APF。APF主电路采用二极管钳位型三电平拓扑结构，控制策略采用矢量模式单周控制。推导建立了所提出的APF数学模型和控制目标方程，详细分析了系统稳定性和PI调节器设计，并比较了30^o-390^o区间和0^o-360^o区间矢量模式单周控制的区别和联系。最后对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况分别进行了仿真和实验研究，研究结果表明．所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流，补偿性能好，验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。     

三电平中性点钳位整流器模型预测电流控制算法

将三电平中性点钳位整流器作为研究对象,以维持单位功率因数运行、减小网侧电流谐波、补偿计算时间延迟和保持直流侧电容电压平衡为研究目标,提出了一种基于在线简化的模型预测电流控制策略。该方法通过坐标变换构建α-β静止坐标系下三电平中性点钳位整流器的预测模型,结合电压空间矢量等效变换的原理,求出三电平中性点钳位整流器的参考输出电压矢量,判断其所在扇区,从而选择该扇区最优电压矢量所对应的开关状态直接作用于整流器。同时,针对该算法在实际应用中容易产生计算时间延迟现象,引入拉格朗日外推法,得到具有延时补偿的控制策略。最后,仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

弱电网情况下基于改进型有限集模型预测控制新型三相三电平整流器的研究

传统三相三电平整流器开关多、控制复杂、损耗大,为此提出一种新型三相三电平整流器拓扑.在弱电网中,电网电压不平衡现象不可避免,当电网电压不平衡时,传统的控制算法计算量大、控制复杂且电网电流畸变严重.为使新型三相三电平整流器在弱电网条件下正常运行,提出一种改进型有限集模型预测控制方法,实现电网电流的快速跟踪、谐波抑制及直流...     

基于单周控制的三电平三相三线制APF

提出了单周控制的三电平三相三线制有源电力滤波器,它可以较低的开关频率获得和高开关频率下两电平变换器相同的输出电压波形,控制器结构简单、控制精度高、补偿效果好。滤波器工作于恒开关频率,适合于推广到工业应用。在建立数学模型的基础上仿真研究,结果证明其动静态补偿性能很好,能有效补偿系统谐波。     

三相四线系统中三相电压型PWM整流器控制策略

对三相四线系统中三相电压型PWM整流器的电压定向控制算法进行了全面分析,给出了新的数学模型、基本方程和控制框图,并对电压平衡控制和脉宽调制策略两个关键问题做了重点说明.为验证算法的正确性与可行性,搭建了基于Matlab7.1的仿真模型对系统进行全面仿真.结果表明,该控制策略性能可靠,计算简洁,具有较高的工程应用价值.     

基于FPGA的三相四线有源滤波器的电流控制方案

电流控制器作为有源电力滤波器的核心部分,直接影响着有源电力滤波器的补偿性能。为了实现电流的快速跟踪,文中将电流跟踪问题转化为变换器的电压控制进行分析,并采用一种简单的abc坐标系下的3维空间矢量调制算法,避免了繁琐的坐标变换,减小了计算复杂程度,提高了计算速度。应用一片现场可编程门阵列（FPGA）完成了固定开关频率的电流控制功能设计,并进行了编程仿真。最后给出了三相四线有源滤波器的电流控制波形的实验结果,证明了该电流控制方案的可行性和正确性。     

30°～390°矢量模式单周控制三相三线制三电平APF

为了减小有源电力滤波器(APF)的开关应力和损耗,便于实现用低耐压开关器件提高APF功率等级,提出了一种基于30°～390°区间矢量模式单周控制三相三线制三电平APF.APF主电路采用二极管钳位型三电平拓扑结构,控制策略采用矢量模式单周控制.推导建立了所提出的APF数学模型和控制目标方程,详细分析了系统稳定性和PI调节器设计,并比较了30°～390°区间和0°～360°区间矢量模式单周控制的区别和联系.最后对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况分别进行了仿真和实验研究,研究结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,补偿性能好,验证了所提出的控制方法的可行性和有效性.