一种新颖两相调制SVPWM控制策略研究

针对传统空间电压矢量脉宽调制存在的问题,提出一种新颖空间电压矢量脉宽调制方案。在对传统SVPWM方案进行分析的基础上,采用两相调制方法,根据负载功率因数角选取各扇区内的零电压矢量。该策略使电流在过零时及电流最大时桥臂不换流,使得器件开关频率降低了1/3,且在电流过零时,避免了对该相的死区补偿。仿真及实验结果表明该优化SVPWM控制策略能有效改善电流波形,降低开关损耗,消除了传统方案需要检测电流方向的弊端,且算法简单,易于实现。     

基于功率因数自适应的城轨辅助逆变器DPWM控制策略

随着轨道交通的快速发展,辅助电源轻量化需求日益迫切。传统不连续脉宽调制(discontinuouspulsewidth modulation,DPWM)控制因其开关管不工作区域固定,在任意负载功率因数下,无法实现开关管在电流最大区域处不动作。该文提出基于功率因数自适应的DPWM控制技术(power factor adaptation DPWM,PFA-DPWM),保证开关管在电流最大1/3周期内不动作,实现开关管最小开关损耗,提升城轨辅助逆变器的效率和谐波性能。该文首先建立连续与不连续空间矢量调制的统一数学模型;接着提出负载功率因数的实时检测算法,建立PFA-DPWM统一数学模型;然后对不同类型DPWM进行开关损耗和谐波性能的理论分析和对比;功率因数角φ在[-π/6,π/6]时,PFA-DPWM控制策略的开关损耗相比于连续调制模式减小了50%。最后,通过仿真和试验结果验证了PFA-DPWM在控制策略开关损耗和谐波性能方面的优越性,以及其可行性和实用性。     

基于光伏并网逆变器的一种滞环电流控制技术

在三相光伏并网逆变器系统的设计中,滞环电流控制策略具有开关频率高、电流谐波失真较大等问题.介绍了一种空间矢量-不对称双滞环电流控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台分别搭建了基于三相静止坐标系下与两相静止坐标下的仿真模型,在并网电流与电网电压、开关频率、功率因数等方面对两种控制策略进行对比分析,仿真结果验证了空间矢量-不对称双滞环电流控制方法能够在一定程度上减小开关频率,降低输出电流的总谐波失真.     

基于SVPWM三相电流源整流器的研究

介绍了三相电流型整流器(CSR)基本原理和空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术。三相电流型SVPWM整流器调制信号生成的步骤为:判断指令电流所在的扇区、选择开关矢量及其作用顺序和计算开关矢量的作用时间。利用Matlab/Sim-ulink搭建整个系统的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,该系统具有良好的静、动态特性,交流侧电流接近于正弦,功率因数接近于1。     

一种降低Buck PFC电流谐波的SVPWM方法

对于三相六开关Buck功率因数校正(PFC)整流器,采用3个驱动信号的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,能够保证最小的开关损耗和节约硬件成本,然而在相电压交点附近,输入滤波电容电压纹波会导致输入电流畸变。对此,研究3个驱动信号的SVPWM方法产生电流畸变的原因,提出一种改进的6个驱动信号的SVPWM方法。在调制方法中加入叠流时间,比较所提出的4种叠流方式,保证所有开关管先开通后关断的同时减少开关损耗。最后,实验验证所提的SVPWM方法的可行性,能够有效降低输入电流总谐波畸变率(THD)。     

新型三维空间矢量脉宽调制在三相四线系统中的应用

提出了一种应用于三相四线系统的三维空间矢量脉宽调制(3D SVPWM)方法。介绍了三维空间中电压矢量的分布以及空间矢量脉宽调制的实现方法。与以往基于二维算法的空间矢量脉宽调制不同，在三维空间矢量调制中，有8个不同的空间电压矢量对应于8组开关模式；零矢量的作用也不再局限于减小开关损耗、优化开关序列，还可以用来补偿中线电流。这种新型的空间矢量脉宽调制方法被用在三相四线系统中的并联电能质量补偿设备中，用来控制一个三桥臂逆变器，实现对电流谐波和中线电流的补偿。文中给出了仿真实验的结果，并与传统滞环控制方法的实验结果进行了比较，验证了该方法的正确性，以及具有在较低开关频率下达到较好的补偿效果的优点．     

一种新型并网逆变器电流控制策略的研究

针对并网逆变器采用传统滞环空间矢量控制时存在的交流侧电流谐波总畸变率（Total Harmonic Distortion,THD）相对较大的缺点,提出分段控制的改进思想,即通过对交流侧误差电流矢量模值大小判断后,交替使用滞环控制与滞环空间矢量控制。给出电压合成矢量和交流误差电流矢量的空间划分方法,以及分段控制下开关状态的选择原则。利用Matlab/Simulink对改进前后的控制方案进行对比,结果表明改进后的控制策略不仅可以实现单位功率因数并网,还可以达到在减少开关损耗的同时,有效地降低交流侧电流谐波总畸变率（THD）。     

一种具有中点电位平衡可降低损耗的三电平空间矢量调制方法

对中点钳位式(NPC)三电平逆变器降低开关损耗的方法进行研究。提出一种新的不连续空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,在单位功率因数下实现大电流不开关原则,较大程度的降低开关损耗。另外由于中点电位平衡是三电平NPC的固有问题,基于不连续SVPWM,提出一种滞环控制策略,通过切换矢量序列方式控制中点电位平衡。仿真和实验结果证明了本文提出的新型调制方法的可行性和有效性。     

基于改进空间矢量的新型电流型PWM整流器的研究

本文研究了一种新的具有PWM调制功能的电流型整流器(CSR)的拓扑结构,分析了该电路的工作原理,利用改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对其进行PWM调制.这种拓扑结构结合了传统的三相相控整流器和直流Buck斩波器的优点,实现了单位功率因数,降低了电流谐波含量,仿真及实验结果验证了采用改进控制策略的新型电流型整流器的工作性能.     

面向独立供电系统的四桥臂电流源变流器3D-SVPWM方法

针对传统电流源变流器的调制方法无法实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且会有较高的共模电压的问题,提出了一种三相四桥臂电流源变流器的三维空间矢量脉宽调制（3D-SVPWM）方法,并将其应用于三相四线制独立供电系统。首先,定义了三维电流空间矢量,分析了不同电流空间矢量对应的共模电压。其次,提出了判断参考矢量所在四面体的方法。然后,通过优化空间矢量顺序,提出一种低开关动作次数下有效减小共模电压的空间矢量顺序。最后,实验表明所提3D-SVPWM方法能够实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且能有效降低共模电压。     

零电流开关高功率因数整流器的控制方法

提出了单开关三相降压式电容输入准谐振功率因数校正(PFC)电路,并分析了准谐振PFC的工作原理,进而得到单相时变简化分析模型。采用改进的PID控制策略,提出了混合频率调制法,设计了相应的控制电路。仿真结果表明准谐振PFC实现了零电流开关,动态特性好,负载范围宽,满足了直流屏电源负载的要求。研究成果对校正装置的实现具有积极的指导意义。     

一种单相三电平SVPWM调制与载波SPWM内在联系

针对单相三电平二极管钳位(NPC)电压型整流器,为了减小其开关切换次数和开关切换损耗,本文提出了一种单相三电平空间电压矢量调制(SVPWM)方法和一种基于零序分量注入的单相三电平单极性载波叠层的正弦脉宽调制(TLC-SPWM)调制方法。分别给出了该SVPWM的详细设计方法和该TLC-SPWM的零序分量设计方法。并通过理论分析和计算,证明该SVPWM与该零序分量注入的TLC-SPWM本质上为同一类脉宽调制方法,仅实现方式不同。与传统的单极性TLC-SPWM相比,这两种调制方法能够有效地减小开关切换次数,从而减小开关切换损耗。最后,分别搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于TMS320F2812为控制器的1.3kW实验样机,仿真和实验结果都验证了该SVPWM算法及其中点电位控制的可行性和有效性。     

载波相移三相单管电路在直驱系统中的应用

为改善传统的直驱型风力发电系统中永磁同步发电机的谐波特性,从功率因数校正(PFC)、升压和提高系统容量的角度出发,将3个三相单管Boost型PFC电路交错运行的方案应用在直驱系统中。结果表明,在支路电流均工作于断续电流模式时,合成电流基本工作于连续电流模式,谐波特性良好。三相单管BoostPFC电路具有开关频率固定、元件数量少、成本低、控制简单、可靠性高等优点,该拓扑能对永磁同步发电机的输出进行功率因数校正,减少发电机电流的谐波含量和发电机损耗,提高发电机的有功功率输出能力和系统效率。采用载波相移技术能在较低的器件开关频率下实现较高开关频率的效果,通过低次谐波的相互抵消提高等效开关频率而不是简单地将谐波向高次推移,能在提高装置容量的同时,有效地减小输出谐波,提高整个装置的信号传输带宽。仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

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。     

基于虚拟电压矢量的磁场定向控制策略研究

针对双三相永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中定子相电流的谐波问题,在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上,提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次,针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大,设计复杂的问题,又提出了基于虚拟电压矢量的空间矢量脉宽调制算法的改进型磁场定向控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证所提出的改进型控制算法策略的有效性。     

SVM控制ZVS三相功率因数校正器(PFC)

提出了一种采用复合有源箝位(CAC)的三相软开关功率因数校正变换器，应用改进的空间矢量控制方案，可以有效的抑制桥臂开关反并联二极管的反向恢复，减少反向恢复损耗。并且所有的主开关和辅助开关均为零电压开关，而且具有开关器件电压应力较低的特点。还具有开关频率固定，输入波形质量好的特点。研制了一台基于DSP控制的4kW的实验样机。     

结合空间矢量法的D-STATCOM滞环电流控制方法

D-STATCOM的控制方法直接影响其补偿精度、开关频率和功率损耗。为保证D-STATCOM具有较高的补偿精度并降低开关频率,提出了结合空间矢量法的滞环电流控制新方法。通过滞环电流控制法与空间矢量法结合,将D-STATCOM跟踪误差进行分区域处理,针对不同大小的跟踪误差采用不同的控制方法降低开关频率。同时,考虑到采用不同控制方法时D-STATCOM具有不同的补偿延时,对电流误差限值的确定方法进行了分析。仿真和试验样机表明,该方法能有效降低D-STATCOM开关频率且具有较高的补偿精度,证明了方法的正确性和可行性。     

一种高性能功率因数校正电路研究

给出了一种新型高性能的功率因数校正电路。通常的功率因数校正电路由二极管桥式整流电路和升压式变换器组成。其缺陷是电路工作时,一直有3个半导体器件存在导通压降。在所研究的电路中,当升压变换器功率管导通时,有3个半导体器件存在导通压降;而当升压变换器功率管关断时,只有两个半导体器件存在导通压降。因此,电路工作效率提高到97%。分析了这种电路的工作原理,并给出了仿真和实验结果,证明了理论分析的正确性。     

一种消除VIENNA整流器输入电流过零畸变的SVPWM调制方法

分析了VIENNA整流器在低载波比应用中因电感压降不可忽略导致输入电流在过零点处发生畸变的原因,提出了一种使用输入电流辅助判断SVPWM大扇区的调制策略,以消除输入电流的过零畸变及降低输入电流的THD值;并针对实际工程应用中输入电流采样易受干扰的问题,提出一种软硬件相结合的滤波方法以提高扇区判断的精度。进一步,根据SVPWM电压利用率与调制比的关系,分析了输入电流辅助判断SVPWM大扇区方法的适用条件,得到使用该方法的输出电压边界条件。最后,使用MATLAB搭建了该整流器的仿真模型,并制作了一台1.5kW VIENNA整流器实验样机,仿真与实验均验证了所提出的改进型SVPWM调制方法的可行性,能有效消除输入电流的过零畸变。     

一种集成车载充电器的优化直接功率控制

以九开关变换器和非对称六相电机集成车载充电器拓扑结构为研究对象，研究了一种在充电模式下优化的预测直接功率控制策略。该控制策略运用滑模控制方法追踪参考直流电压并给定参考有功功率，采用拉格朗日插值法预测模型功率，计算下一采样周期的有功功率和无功功率，结合矢量脉宽调制（SVPWM）技术实现功率开关控制。在MATLAB/Simulink环境中搭建系统模型，仿真结果表明，该方法能够实现单位功率因数下的稳定运行，能够有效降低交流侧电流总谐波失真（THD），改善系统的动态和稳态性能。