五相逆变器的不连续空间矢量PWM控制

多相逆变器的PWM控制技术是船舶电力推进中的关键技术,其性能对推进系统的特性会产生重要的影响。本文在五相逆变器连续空间矢量PWM(CSVPWM)控制的基础上,通过对两个零矢量的合理使用,提出了一类新的五相逆变器不连续空间矢量PWM(DSVPWM)控制方法。该方法在一个开关周期内只采用一个零矢量,开关次数比CSVPWM少1/5,因而可以降低开关损耗,同时其输出目标线电压为正弦波,因此谐波性能优于最小开关损耗SVPWM控制方式。提出了几种典型的DSVPWM实现方法,结合仿真与实验分析了它们的基本工作特性、适用的负载类型以及谐波性能。     

一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量PWM方法

基于三相调速系统中传统的空间矢量理论和统一电压调制技术,本文提出了一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量SVPWM方法.该方法有效地抑制了电压源逆变器供电的六相感应电机中定子谐波电流,提高了直流母线电压利用率,且易于实现,执行速度快,极易推广到以三相组为子集的多相感应电机调速系统PWM控制中.本文给出了这种SVPWM方法具体的实现思路,通过数字仿真和实验结果将它与传统的SPWM和SVPWM方法做了深入的分析和比较研究,研究结果验证了该算法的有效性,它具有谐波电流最小和实现简单的突出优点,在多相PWM逆变器控制中有广阔的应用前景.     

高性能五相逆变器PWM算法研究

多相逆变器的PWM控制技术是船舶电力推进中的关键技术,其性能对推进系统的特性会产生重要的影响.传统的五相电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)由相邻的两个大矢量和零矢量合成,只是三相SVPWM控制方法的一种简单应用,逆变器输出目标线电压中含有较大的3次谐波成分.在详细分析五相系统电压空间矢量的基础上,提出了一种低输出谐波和低开关损耗(Less Harmonic Less Loss简称LHLL)的SVPWM法,即LHLLSVPWM控制方法.对提出的控制方法的性能进行了详细的理论分析,并与传统控制方法进行了对比分析,通过实验进行了验证.     

改进的五相电压源逆变器SVPWM算法

根据五相系统基波空间的大空间电压矢量在三次谐波空间相应地变成小空间电压矢量的特点,在五相电压源逆变器最近四矢量SVPWM算法的基础上,提出了一种改进的SVPWM算法。新算法能够同时合成基波空间和三次谐波空间的参考电压矢量。以电压源逆变器供电的五相永磁同步电机的驱动系统为例,搭建了基于Simulink的仿真模型,仿真结果表明:采用改进的SVPWM算法能够同时控制定子基波和3次谐波电流,定子电流近似于平顶波,定子电流峰值降低,电机性能得到提高。     

基于虚拟电压矢量的五相电压源逆变器空间矢量调制算法

在多相电机驱动系统中,逆变器控制和调制算法引起的共模电压将会产生电磁干扰,从而影响系统正常工作、损坏电机定子绕组绝缘,降低电机使用寿命等;五相逆变器输出电流低次谐波将会导致定子铜耗增加,转矩脉动变大,影响电机控制性能。因此,为抑制输出电流中所含的低次谐波分量,并减小共模电压,提出一种基于虚拟电压矢量的五相电压源逆变器空间电压矢量脉宽调制算法(virtualvoltage vectorbasedspacevectorpulsewidthmodulation,V3-SVPWM)。首先,根据伏秒平衡原理,选择相邻4个大矢量按照特定占空比合成有效虚拟电压矢量,选择2个方向相反的大矢量合成虚拟零矢量。然后,使用虚拟电压矢量合成参考电压,计算过程简单,便于数字实现。最后,将所提算法与最近2矢量SVPWM(near-twovectorsbasedspace vector pulse width modulation,NTV-SVPWM)和最近4矢量SVPWM(near-fourvectorsbasedspacevectorpulsewidth modulation,NFV-SVPWM)进行仿真和实验对比研究,验证所提算法的正确性和有效性。     

空间矢量PWM谐波分析及其对电机转矩的影响

从SVPWM(空间矢量PWM)波产生的机理出发 ,通过仿真研究了三种主要逼近方法下的SVPWM波谱的谐波分布和相应逆变器产生电压的谐波分布情况 ,并总结出了各自的优缺点。基于仿真研究还分析了谐波对交流感应电机电磁转矩的影响 ,并提出了消除谐波影响的新思路     

H桥型五相感应电机SVPWM控制技术

多相感应电机较传统三相电机具有诸多的优势,但多相电机电压空间矢量多,控制复杂。针对该问题,建立了五相感应电机的数学模型,分析了H桥逆变器的结构与工作原理。对五相电机的电压空间矢量进行了分析与计算,综合考虑电压脉动与开关损耗等因素,给出了五相电机的电压空间矢量脉宽调制SVPWM（space vectors pulse width modulation）算法。该算法在MATLAB的仿真平台和基于双数字信号处理器DSP（digital signal processor）控制的变频调速系统上均予以实现,证明了方法的有效性。     

五相电压源逆变器SVPWM优化算法

为使五相电压源逆变器同时获得最大电压利用率及最小输出电压谐波,在分析两种SVPWM算法调制机理的基础上,设计了一种改进的相邻最近四矢量SVPWM算法。该算法在调制比为0~1.051 4范围内,通过消除谐波空间合成矢量,使得输出电压谐波为零;在调制比为1.051 4~1.23 1范围内,通过优化重新分配电压矢量作用时间来合成参考电压矢量,保证了谐波空间的合成矢量最小,使逆变器工作在最优状态。构建了五相电压源逆变器仿真模型以及FPGA实验平台,仿真和实验结果表明:在整个线性调制范围内,优化算法能够使五相电压源逆变器的输出电压谐波最小。     

空间矢量脉宽调制技术的仿真研究

空间矢量脉宽调制技术是目前非常流行的PWM技术,常用在交流感应电机和永磁同步电机的三相电压逆变器控制中.深入介绍了电压空间矢量调制的原理,并对电压矢量的合成做了详细分析,给出SVPWM调制方式与载波调制的关系及用载波调制的方法实现电压矢量控制的具体步骤.最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证.     

电流型PWM整流器低电压应力空间矢量PWM(SVPWM)研究

为了有效降低三相电流型。PWM整流器(CSR)功率管的电压应力，提高CSR运行可靠性，在详细分析了二相CSR功率管换相过程基础上，提出了基于空间矢量(SVPWM)的三相CSR低电压应力控制新方案。该方案通过实时调整矢量合成顺序，使原本不处于自然换相的功率管处于自然换相状态，从而降低了三相CSR功率管的电压应力。另外，由于采用了SVPWM控制，使得三相CSR具有电流利用率高、开关损耗小、动态响应快等优点。因此，新方案特别适合于大功率三相CSR变流系统的设计。理论分析和试验结果证明了方案的正确性。     

SVPWM在DSP上的软件实现

本文以提高伺服控制器中逆变单元转换的转换速度、减少转换能量损耗为目的,阐述了一种电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现方法,并利用TI的电机控制芯片TMS320F2407,通过编程以软件方式对SVPWM算法进行了改进。在采用定点DSP控制芯片实施数据运算上,改进算法对中间变量调用做了适当的处理,与传统算法相比,计算量大大减小,又节省了CPU资源,从而提高了系统运算精度和整体性能;在合理插入零矢量作用时间处理上,该方法不亚于经典的SVPWM算法,保证了有效地减小电机转矩脉动;通过对采用改进算法的逆变器产生相电流的波形分析,验证了该结果比传统算法具有更高的准确性;在文中给出了电机稳态时的相电流波形,证明该算法具有电流谐波损耗小,电压利用率高的特点,该系统实现结构简单、稳定可靠、成本低廉,有着广泛的应用前景。     

五相双级矩阵变换器共模电压的抑制策略

分析了五相双级矩阵变换器共模电压的产生机理,提出了一种抑制五相双级矩阵变换器共模电压的调制方法。整流级采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,在每个输入电压区间内,选择2个最大且极性为正的线电压和零电压来合成输出直流电压;逆变级采用四矢量SVPWM方法,在每个输出电压扇区内,仅选择相邻的2个大矢量和2个中矢量以一定比例来合成参考输出电压矢量,且使得输出不含零电压矢量,并通过调整整流级的调制系数来改变调制比。所提方法在减小共模电压的同时,也减少了开关损耗。     

变频器单电阻电流采样及相电流重构方法

电流的采样对电机矢量控制是非常重要的.在低成本应用场合,对母线电流进行单电阻电流采样重构相电流的方法具有竞争优势.在分析SVPWM控制的不同电压矢量情况下母线电流与电机三相电流对应关系的基础上,结合单电阻电流采样特点给出一种间接合成目标矢量的方法,实现了全区域的电流采样及重构.基于飞思卡尔DSP8013芯片结合矢量控制平台进行了实验,论证了该算法的正确性和可行性.     

消除偶次谐波的三电平NPC逆变器调制方法

针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的矢量选取方案使得二极管箝位型(NPC)三电平逆变器输出电压产生偶次谐波的缺陷,提出了一种能消除偶次谐波的改进型矢量选取方案.该方案在分析传统SVPWM产生偶次谐波机理的基础上,通过改进SVPWM中各矢量的作用顺序,使得逆变器输出电压半波奇对称,从而达到消除偶次谐波、抑制中点电...     

SVPWM调制下逆变器输出电压谐波分析

逆变器输出电压的谐波引起交流电动机的转矩脉动和附加发热,具有严重危害,研究逆变器输出电压的谐波特征可以为寻找减小谐波的方法提供基础.基于SVPWM调制方法,推导出了逆变器输出电压解析表达式.通过对电压方程进行傅里叶分解的方式,讨论了步进频率、调制电压幅值、输出电压周期对谐波的影响.分析表明,步进频率变化对总电压谐波畸变...     

两相SVPWM原理及经典两相SVPWM算法

分析两相电压空间矢量脉宽调制原理及其实现方法,提出了经典两相SVPWM算法,该算法根据调制比将调制模式分为线性调制模式、过调制模式Ⅰ和过调制模式Ⅱ。重点分析了过调制模式,利用傅立叶分析给出对应模式下参考角的推导方法,计算了在过调制模式下的输出相电压各次谐波幅值。经典两相SVPWM算法能实现电压空间矢量调制由线性调制模式到过调制模式直到方波的连续过渡,实现了全调制区域的运行,最大限度地利用了直流电压。     

改进的多电平SVPWM及其广义算法研究

调制技术是多电平逆变器的核心技术，基于非正交KL坐标系多电平SVPWM，通过对原结论进一步的综合分析，提出了一种改进的线电压调制策略，该策略物理意义更加明确，形式更加简洁。利用基本电路原理，通过合理安排输出矢量，得到了一种改进的三相对称的单相调制算法；结合冲量等面积原理，导出了可以满足三相不对称情况输出的广义调制策略。所提出的调制算法，形式简单，物理概念明确，易于数字化实现。通过数字仿真及实验证明了结论的正确性。