模块化多电平变换器的两种调制策略研究

调制策略是研究模块化多电平变换器(MMC)的基础,也是影响MMC输出特性的重要因素。本文研究分析了两种调制策略:载波移相调制和载波层叠调制的原理以及在MMC中的实现方法。通过在Matlab/Simulink平台上的仿真,验证了载波移相调制更利于MMC各子模块电容电压的均衡,并且能使MMC获得更好的谐波特性。     

基于载波控制三电平逆变器中点电压平衡的调制策略研究

本文分析了三电平逆变器中点电压不平衡的机理,得出了中点电压不平衡的本质原因是中点电流不为零的结论;进而从载波调制原理出发,介绍了控制中点电压的开环模型和闭环模型。仿真分析证明,开环模型虽然可以消除中点电压的低频震荡但是对于电压偏置无校正作用;闭环模型不仅可以消除中点电压的低频震荡而且可以校正直流电压的偏置,具有很高的工程实用价值;最后通过数字计算的方法,给出了基于载波控制中点电压PWM调制策略的线性工作区,且随着功率因数角的增大,此种调制策略的线性调制区变窄。     

基于三电平APF的新型无差拍控制器研究

本文以三线四线制三电平三桥臂电容中分型APF的谐波补偿作为研究内容,分析了控制量一拍滞后实施对传统无差拍控制的影响,提出了一种改进型无差拍控制,在系统模型参数精确的情况下,将完全消除电压控制量一拍滞后实施的影响。实验结果表明改进无差拍控制器较好地计算出合适的电压控制量,证明改进无差拍的正确性和可行性。     

具有中点电位平衡的船用变频器三电平SVPWM过调制技术

二极管钳位型三电平电压源逆变器在过调制区由于小矢量作用时间迅速减小为0,只有中矢量及大矢量输出,常规的过调制策略容易引起中点电位偏移与波动.并且由于常规过调制采用最小相角误差方法,导致较大幅值偏差.本文提出一种新的三电平电压源逆变器过调制方法,该方法利用小矢量调节中点电位,当小矢量作用时间减小为0之后,只选择大矢量输出,大大降低中点电位偏移与波动,同时增加输出电压幅值,使其与参考电压保持一致.仿真结果表明所提出方法的有效性和可行性.     

具有中点电位平衡的船用变频器三电平SVPWM过调制技术

二极管钳位型三电平电压源逆变器在过调制区由于小矢量作用时间迅速减小为0,只有中矢量及大矢量输出,常规的过调制策略容易引起中点电位偏移与波动。并且由于常规过调制采用最小相角误差方法,导致较大幅值偏差。本文提出一种新的三电平电压源逆变器过调制方法,该方法利用小矢量调节中点电位,当小矢量作用时间减小为0之后,只选择大矢量输出,大大降低中点电位偏移与波动,同时增加输出电压幅值,使其与参考电压保持一致。仿真结果表明所提出方法的有效性和可行性。     

基于RCP实时仿真的三电平H桥直流变换器实验平台设计

三电平以及多电平拓扑结构的变流器已经广泛应用于分布式发电,高压直流输电等领域,而实时仿真为变换器的研究提供了一种新颖的研究手段。本文基于RT_LAB构建了三电平H桥直流变换器快速控制原型(Rapid Control Prototyping,RCP)实时仿真实验平台,介绍了其基本结构及软硬件设计过程,在此实时仿真实验平台上开展了三电平H桥直流变换器不同工况下的仿真,与离线仿真结果对比,吻合情况良好,验证了实时仿真实验平台设计的合理性。     

船用690 Vac基于飞跨电容三电平的Buck/Boost双向变换器的预充电控制策略北大核心CSCD

[目的]针对基于飞跨电容三电平的船用690 Vac双向变换器,为使其能稳定启动并过渡到正常工作状态,必须对飞跨电容进行预充电,因此提出适应于飞跨电容三电平的基于单管控制的预充电策略。[方法]控制基于飞跨电容的三电平外管的通断,对飞跨电容进行高效、快速预充电控制。[结果]将预充电控制策略应用于690 Vac双向变换器,Buck模式于1 s,Boost模式于5 s内完成飞跨电容的预充电,预充电结束后飞跨电容电压保持为高压侧电压的一半,输入侧电容电压保持为输入侧电压。[结论]经过试验验证,所提出的基于飞跨电容的三电平外管通断控制的预充电策略可应用于690 Vac双向变换器装置,不需要外加预充电功率器件,既简化了拓扑,又确保飞跨电容的可靠、快速预充电。     

基于SVPWM的三电平逆变器仿真研究

本文简要介绍了二极管中点箝位型三电平逆变器的主电路及其中点电位不平衡的处理方法,分析了SVPWM控制原理,对所建立的基于SVPWM的三电平逆变器模型进行了仿真和分析.     

三电平逆变器供电的感应电动机转差频率控制系统

本文研究了三电平逆变器的原理、及其空间电压矢量(SVPWM)调制方案、并利用SVPWM策略决定电压向量的开关顺序和相应的输出电压的方法.提出基于SVPWM的三电平逆变器转差频率控制的异步电动机的矢量控制系统,并进行了仿真,仿真结果显示,所设计的感应电动机转差频率控制系统具有较好的实用价值.     

基于三电平SVM技术的船舶电力推进DTC研究

介绍二极管钳位型三电平在中高压大中容量的船舶电力推进直接转矩控制(DTC)技术中的应用。针对船舶在低速运行时,控制系统存在低速时性能差以及二极管钳位型三电平固有的直流侧中点电压不平衡的问题,在u-i磁链观测器模型基础上,引入一种带定子电阻补偿的磁链观测器。研究基于双PI调节的电压空间矢量调剂技术(SVM)在系统中的应用。仿真结果表明,系统具有转矩响应快速、磁链观测准确性好、转矩脉动低等优点,能有效抑制三电平的直流侧中点电压不平衡,限制输出电压变化率并降低开关损耗。     

基于中性点钳位型三电平中压变频器共模电压研究

基于中性点钳位型三电平中压变频器的拓扑结构,本文分析了共模电压产生的机理,并推导出等效共模电压回路.与目前常用的基于共模电抗器的共模电压抑制方法,本文提出了通过输出滤波中性点接地的方式抑制电动机输入共模电压的方法,并且高压试验结果验证了该方法的有效性.     

一种基于磁耦合的三电平逆变器拓扑

大功率电力电子变流装置通常采用硬开关电压型逆变器,逆变器中功率器件开关损耗较大、输出电压变化率大,对逆变器的散热和负载的绝缘造成了较大的压力,间接限制了逆变器的功率等级提升。本文提出了一种基于磁场耦合的三电平逆变器拓扑电路及其调制方法,负载等效开关频率提高一倍,负载的电平跳变数也相应增加。通过仿真和试验测试,验证了此电路拓扑的有效性和实用性。     

基于载波移相SPWM的级联多电平逆变器输出特性研究

级联多电平逆变器是最适合在高压大容量环境下应用的逆变器拓扑,论文首先讨论了基于该拓扑的载波移相SPWM（CPS-SPWM）技术,接着研究了直流侧电容不均压对基于CPS-SPWM的级联多电平逆变器输出特性的影响,最后通过仿真和实验对该逆变器的输出特性进行了分析,理论计算、仿真和实验结果相符,并得出了基于CPS-SPWM的级联多电平逆变器能大幅提升等效开关频率,对直流侧电容均压要求宽松的结论。     

中性点箝位型三电平单相逆变器中性点电位平衡控制方法

单相NPC逆变器可以利用现有耐压水平的开关器件实现输出谐波少、电磁干扰弱、共模电压低的高压大容量变频器,正在越来越多的应用于轨道交通等大功率驱动场合。针对单相NPC逆变器的中性点电位平衡控制问题,该文提出了通过在常规多电平载波调制的基础上利用开关冗余状态来调节电容充放电电流,控制中性点电位的控制方法。算法简单,容易实现,该方法的有效性得到了仿真结果的验证。     

一种三电平BOOST-PFC结构的正弦波恒流调光器的技术研究

介绍恒流调光技术的发展及趋势,介绍一种新型三电平升压型功率因数校正(BOOST-PFC)结构的正弦波恒流调光技术,并在Matlab/Simulink仿真软件中搭建了该技术调光器主电路.仿真结果表明,相比传统的H桥交-直-交变换型正弦波恒流调光器,本文研究的恒流调光器具有效率高,功率因数高,谐波小,成本低等优点.     

基于CLT技术的三电平逆变器板载式驱动电路设计

应用于未来舰船综合电力系统的三电平逆变器IGBT开关器件多、开关状态复杂,对IGBT驱动电路有着较高的要求。本文介绍IGBT驱动领域最新的无磁芯变压器驱动技术和1ED020I12驱动芯片,对比分析该芯片的性能特点,利用其设计驱动电路和故障保护电路。论述驱动板电磁兼容设计原则和方法,完成三电平逆变器板载式驱动板的设计开发。相关试验表明本设计的有效性和实用性。     

基于电压补偿的六相永磁同步电机三电平驱动系统与两电平变频驱动系统的比较

六相永磁同步电机及其驱动系统具有诸多优点,对其研究具有重要意义。然而六相永磁同步电机相间的耦合较为严重, d-q电流存在扰动。为了减小扰动现象,本文提出基于电压补偿的控制策略,与六相永磁同步电机三电平变频调速系统相结合,进行仿真论证。本文建立六相永磁同步电机双dq模型,设计基于电压补偿的控制策略,与不进行补偿的控制策略进行对比分析,仿真研究结果论证了基于电压补偿的控制策略优于无补偿的控制策略.。此外本文基于电压补偿的控制策略,结合六相永磁同步电机三电平变频驱动,本文还对六相永磁同步电机三电平变频驱动与两电平变频驱动的性能进行了仿真分析。仿真结果表明六相永磁同步电机三电平变频驱动系统较两电平变频驱动系统谐波畸变率更低,转矩的抖动更小。基于电压补偿的六相永磁同步电机具有更好的工程使用价值。     

三电平逆变器仿真及基于ARM的实现研究

三电平逆变器适合向高压大容量方向发展,在综合三电平逆变器技术的基础上,设计了基于电压空间矢量PWM调制的三电平逆变器。仿真研究正弦给定的逆变器输出情况,为硬件设计提供理论指导。使用ARM和FPGA搭建了硬件控制平台,系统调试获得良好的输出波形,验证了所设计系统的可行性。     

基于等效空间矢量的三电平PWM整流器直接功率控制

本文在分析三相电压型PWM整流器直接功率控制(DPC)的基本原理时,指出了其开关频率高、开关频率不固定的这一缺点,在此基础上提出了将DPC与三电平电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)相结合的方法,降低和固定了其开关频率.其中针对传统SVPWM算法控制复杂,计算繁琐的缺点,提出了一种双载波调制的等效三电平SVPWM算法.同时,在d-q坐标下,对传统的DPC进行了功率前馈解耦控制,实现了有功、无功的动态解耦.通过MATLAB/SIMULINK仿真,验证了该控制方法的可行性.     

基于PMF5318T的DSP＋FPGA系统电源设计

为满足DSP＋FPGA信号处理系统设计要求,根据获得低电压的几种方法,设计一种基于PMF5318T的电源供电系统,实现了高效、稳定的电源输出。并根据电源加载的次序要求,设计成多电源顺序启动的电路。