死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压。通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了死区效应时SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明,对于开环控制的SPWM逆变器,随着死区时间增加,逆变器输出基波电压有效值降低,输出电压谐波分量显著增加;对于单电压闭环控制的SPWM逆变器,死区时间对逆变器输出基波电压的影响与负载有关。通过仿真研究验证了理论分析的正确性。     

逆变器输出电压直流分量产生原因与抑制方法

基于输出电压和滤波电感电流双闭环瞬时反馈控制技术的三态滞环控制逆变器。其输出交流电压中通常含有的不能满足要求的直流分量。详细分析了产生逆变器输出电压直流分量的几种原因，介绍了减小逆变器输出电压直流分量的方法。理论分析和试验结果证明：三态滞环控制逆变器输出电压直流分量的变化量与其基准正弦波直流分量的变化量成正比。同时。运算放大器的零点漂移、开关管属性不一致等因素对逆变器输出电压直流分量也有较大影响。     

一种可抑制共模电压的H14三电平光伏逆变器

为了减小共模电压对光伏系统的不利影响,文中提出了一种新型的三相逆变器拓扑(H14拓扑)及其控制方法,阐明了H14逆变器的工作原理,分析了H14逆变器各运行模式下各开关状态对应的共模电压,设计了基于开关函数的H14逆变器控制方式,实现了共模电压的有效抑制.对H14逆变器的共模电压、相电流、中点电位、线电压进行了分析,实验...     

谐振直流环节单相逆变器的参数设计

详细研究了谐振直流环节单相逆变器的输入谐振电压与逆变器输出调制电压、输出正弦电压的关系;讨论了输出滤波电路对输出电压的影响;给出了输入谐振脉冲电压和滤波电路参数的设计,通过结实型谐振直流环节逆变器的实验电路结果对其设计参数进行了验证。     

一种基于开关电容的单电源升压型六电平逆变器

针对现有开关电容型多电平逆变器存在拓扑结构复杂、器件数量较多、电容电压不平衡以及电压应力较大等缺点,提出一种新型的基于开关电容的六电平逆变器。该电路拓扑由6个功率开关、1个直流电压源和3个电容组成,可以产生2.5倍升压增益的六电平输出电压。此外,由于电容由输入直流电压源直接充电至固定电压,因此电容电压能够实现自动平衡。对所提逆变器的工作原理、PWM调制策略以及电路参数等方面进行详细分析,同时还对该逆变器与现有多电平逆变器进行了对比研究。最后采用Matlab软件建立了仿真模型,仿真结果验证了所提电路的有效性和可行性。     

电压逆变器及其对磁滞电动机的驱动

本文介绍电压逆变器的原理,分析带上磁滞同步电动机这一负载后逆变器输出电压电流波形畸变的原因。文中提供了电压逆变器驱动磁滞同步电动机的性能测试结果及正弦波电源驱动磁滞同步电动机的性能测试结果。     

感应加热用IGBT电压源逆变器工作方式分析

通过对电压源逆变器工作方式的分析,研究了电流换相过程中浪涌电压的产生机理,并据此确定了逆变器的工作方式与控制方式。     

基于光伏逆变器调节的配电网电压控制策略

高渗透率光伏电站并网会导致配电系统潮流逆向和节点电压越限。因此,为保证电网的安全稳定运行,必须对光伏电站接入点的越限电压进行调整。根据光伏逆变器的容量特性和技术规范,以调整逆变器有功/无功功率为手段,提出了光伏电站逆变器电压控制策略和逆变器有功/无功功率调整的计算方法。所提电压控制策略充分利用了逆变器容量进行电压调整,具有良好的控制效果和经济性,计算简便且无需获取馈线负荷水平和分布情况。仿真分析表明,所提逆变器电压控制策略能够较好地解决光伏电站接入点的电压越限问题。     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响比较

在SPWM逆变器中,为了防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压.通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输...     

三态滞环控制逆变器等效输出阻抗计算与分析

三态滞环控制电压源逆变器采用电压外环和电流内环双闭环控制技术,具有电路拓扑和控制电路简单、稳态和动态性能良好的特点。对于电压源型逆变器,稳态电压精度是其输出电压的一个重要指标,其大小取决于逆变器的等效输出阻抗的大小。利用三态滞环控制逆变器的闭环传递函数求解出其等效输出阻抗的表达式,分析了逆变器控制电路参数对稳压精度的影响。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。     

级联型中压有源电力滤波器的研究与实现

中压和低压配电网的有源电力滤波器(APF)在检测方法和控制方法理论上是一致的。然而,受电力电子主电路电压和电流容量的限制,中压配电网的APF尚处于研究阶段。目前广泛研究的中压APF主电路结构形式主要有有源无源混合结构和多电平级联结构两种。在分析以上两种结构的特点基础上,采用一种带隔离变压器的级联型多电平逆变器作为APF主电路,具有结构简单,直流电压容易控制等显著特点。并将多载波调制和滞环电流矢量控制方法应用于实际实验装置,实验结果证明了结构和控制方法的可行性。     

一种混合级联型多电平逆变器拓扑结构

在交流电动机调速领域,大容量多电平变换器的应用越来越广泛,为了改善系统性能,各种各样的多电平拓扑结构被提出.本文提出了一种新颖的混合级联式多电平拓扑结构,该结构将传统的H桥逆变器(主逆变器)和二极管钳位型三电平逆变器(从逆变器)结合起来,串联为电动机供电,而这其中仅仅只有主逆变器需要电压源.这种新型的拓扑结构由于增加了从逆变器作为辅助单元用于能量存储,可以提高系统的效率,一定程度上实现电动机的四象限运行.相比传统的H桥逆变器,该拓扑可以减少输入电压源的数目;当电动机以稳定速度运行时,从逆变器可以为负载提供无功能量.该拓扑结构在电力机车和大型舰船推进系统等领域有着广泛的应用前景.     

混合级联型七电平变频调速装置的研究

介绍了一种适用于中高压变频调速场合的混合级联型七电平变频调速装置,分析了这种装置的主电路拓扑结构及其特点,研究了主电路的开关逻辑关系,给出了基于低次谐波最小原则的控制策略,并给出输出电压波形的谐波分析,实验结果证明其有很好的输出波形,输出谐波含量少,具有较高的性能价格比。     

中压有源电力滤波器主电路拓扑结构研究

目前,广泛研究的中压有源电力滤波器(APF)主电路结构有2种:有源无源混合结构和多电平级联结构。在分析这2种结构特点的基础上,提出一种带隔离变压器的级联型多电平逆变器作为APF主电路,采用多载波脉宽调制(PWM)控制,输出由一系列阶梯变换的脉冲方波组成,非常接近正弦波。该电路具有结构简单、直流电压容易控制等特点,仿真试验验证了其可行性。     

带储能单元的新型多电平逆变器及其控制算法

为了提高高压大容量变频器的性能,各式新型多电平变换器拓扑结构纷纷被提出。本文将传统的二极管钳位型三电平结构(从逆变器)与H桥级联型结构(主逆变器)相结合,提出了一种带储能单元的新型混合多电平逆变器拓扑结构。在该拓扑中,只有主逆变器是需要电源供电的,而从逆变器则不需要电源供电,其母线直接连接在悬浮的超级电容上。从逆变器可以作为能量存储装置,实现电机制动能量的存储再利用,提高系统的效率;在动态过程中,悬浮电容的电压可以通过一定的控制算法始终保持稳定。本文通过仿真和初步的实验验证了该拓扑及其控制算法的可行性。该拓扑结构有着广泛的应用前景,尤其是在电力机车和舰船推进等需要频繁启制动的独立电源系统中。     

采用主从型逆变器结构的静态同步补偿器

针对6kV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿，结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点，提出了一种能够直接并入电网的新型主从式逆变器结构：主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器，从逆变器采用3个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接，构成一个五电平的混联逆变器。H桥逆变器负责产生一个方波电压，构成输出正弦电压的基本成分；主逆变器产生输出电压的补偿部分并负责消除低次谐波。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STATCOM结构在消除谐波方面的优越性。     

A Cascaded Multi-level Inverter Topology with Improved Modulation Scheme

This article proposes a single-phase, cascaded multilevel inverter topology. Each of the cascaded unit cells is made up of a main inverting H-bridge leg and a level-clamping half-bridge circuit. The single-carrier, multilevel pulse-width modulation scheme is employed to generate gating signals fort he power switches. The modulation scheme is hybridized to enable the output voltage of the proposed inverter configuration, inherit the features of switching-loss reduction from fundamental pulse-width modulation, and good harmonic performance from multiple sinusoidal pulse-width modulation. A sequential switching scheme is embedded with the already employed hybrid modulation to overcome unequal switching losses among the power devices. A simple base pulse-width modulation circulation scheme is also introduced in this work to get resultant sequential switching hybrid pulse-width modulation circulation that balances power dissipation among the power modules. The proposed inverter configuration was subjected to a resistor-inductor load, and the respective numbers of output voltage level were synthesized. Fast Fourier transform (FFT) analyses of the output voltage waveforms were carried out. Analysis of the conduction power losses in the power semiconductor switches of the proposed inverter topology is given. Simulations and experiments are carried out on a 3.07-kW rated prototype of the proposed inverter for a resistor-inductor load.     

二极管钳位型级联多电平逆变器新型SPWM研究

针对目前级联型多电平逆变器正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)数字化实现问题,分析常规载波调制SPWM算法的工作原理,提出了一种基于脉冲编码与轮换的多电平SPWM调制策略。通过对正弦调制波的提取变换,进行单载波"量化"调制,并采用脉冲编码与轮换控制技术,对"量化"后的信号进行脉冲编码和脉冲轮换,均衡各逆变单元的输出电压与输出功率,以及单元内部电容电压。仿真结果表明,与同相层叠载波SPWM调制策略相比,该调制具有更好的控制效果和更小的计算量;另外,控制算法的消耗资源对比分析表明,所提的控制算法较常规的SPWM算法更节省硬件资源。     

DC–AC Cascaded H-Bridge Multilevel Boost Inverter With No Inductors for Electric/Hybrid Electric Vehicle Applications

This paper presents a cascaded H-bridge multilevel boost inverter for electric vehicle (EV) and hybrid EV (HEV) applications implemented without the use of inductors. Currently available power inverter systems for HEVs use a dc–dc boost converter to boost the battery voltage for a traditional three-phase inverter. The present HEV traction drive inverters have low power density, are expensive, and have low efficiency because they need a bulky inductor. A cascaded H-bridge multilevel boost inverter design for EV and HEV applications implemented without the use of inductors is proposed in this paper. Traditionally, each H-bridge needs a dc power supply. The proposed design uses a standard three-leg inverter (one leg for each phase) and an H-bridge in series with each inverter leg which uses a capacitor as the dc power source. A fundamental switching scheme is used to do modulation control and to produce a five-level phase voltage. Experiments show that the proposed dc–ac cascaded H-bridge multilevel boost inverter can output a boosted ac voltage without the use of inductors.      

A new generalized switched diode multilevel inverter topology with reduced switch count and voltage on switches

This article presents a new multilevel inverter topology with reduced power switches. The proposed topology composes of several series connection of basic unit for obtaining a required output voltage level. The proposed topology can operate in symmetric condition. The proposed topology is connected in a cascaded structure to produce a higher number of output voltage levels. The proposed cascaded structure is optimized with the minimum number of components for the maximum number of levels. To prove the superiority of the proposed multilevel inverter topology, different technical parameter comparisons are carried out with recently developed multilevel inverter topologies from the literature. The calculation of total standing voltage is examined for the proposed topology. The operation of the proposed topology is tested and verified for nine-level output voltage. The simulated results are carried out, and it is strengthened by the real-time prototype results.