电压源型PWM逆变器死区效应补偿策略研究

针对电压源型PWM逆变器的死区效应,提出了一种减小零电流钳位和寄生电容影响的死区补偿方法。分析了因死区时间和开关器件的非理想特性引起的误差电压,对因零电流钳位造成的电流极性检测不准进行了校正,并根据功率开关器件寄生电容引起的导通和关断延时,对补偿电压大小进行了调整。仿真结果证明,该补偿方法有效改善了电机的电流波形,提高了逆变器的输出性能。     

状态组合法在电压型PWM逆变器中的应用

文中根据电压型PWM逆变器的特点提出了状态组合法,并运用状态组合法得到电压型PWM逆变器输出电压波形的控制策略。对涉及到的死区问题进行了分析,提出了无死区控制方案,为电压型PWM逆变器实际输出电压波形的研究奠定了基础。     

PWM逆变器死区效应的检测与补偿

本文对PWM电压型逆变器的死区效应提出了一种实时补偿方法，设计了电流瞬时值过零点的检测方法，该方法简单易行，可适用于变压变频调速系统中。     

PWM逆变器死区效应的补偿

在PWM三相逆变器中，为防止同一桥臂上的两个功率器件的直通短路而注入的死区时间，将对逆变器输出电压带来一定的误差。本对死区效应的产生机理进行了分析，给出了两种补偿方法。     

异步电机矢量控制中死区补偿的研究

在分析逆变器工作方式的基础上 ,详细分析了逆变器中死区的产生和影响 ,并在异步电机转子磁场定向的控制策略的基础上 ,用软件实现了死区补偿策略 ,通过在 1.5 k W交流电机上进行验证实验 ,证明了此方案的可行性。     

三相PWM电压型逆变器的积分滑模控制

提出一种三相PWM电压型逆变器的积分型滑模控制方案.首先分析并建立了三相逆变器的dq模型,针对dq模型设计控制器,控制器分为内外两个环,外环为伺服补偿控制器,保证系统具有期望的动态特性并补偿负荷扰动;内环为滑模控制器,消除系统参数摄动产生的影响.在内外环共同作用下,系统对参数摄动以及时变的负荷干扰具有良好的动静态性能.仿真结果表明,当系统参数摄动和负荷突变时,系统输出电压能够很好的跟踪参考电压.     

基于IGBT门驱动减小PWM逆变器死区影响的策略

提出了一种新颖的IGBT门驱动方法,对于PWM电压源型逆变器,其容易在IGBT的门驱动器中实现.用这种方法,逆变器同一相的上、下IGBT可以接收理想的没有死区的PWM信号,并且不会引起直通问题.描述了所提出IGBT门驱动方法的原理,并且仿真结果证明了该方法的正确性.     

软开关PWM逆变器拓扑结构及效率分析

针对硬开关逆变器开关损耗大的问题,提出了一种控制简单的软开关PWM逆变器的拓扑结构,其拓扑结构中没有辅助开关器件,每相设置有一组谐振电感,保证各相的谐振不会互相干扰.对拓扑结构及其效率进行了理论分析.仿真结果表明,与未改进的拓扑结构相比,开关器件开通时电流没有突变,开关器件开通时的电流变化率和关断时的电压变化率被有效地降低,各相的工作过程相互独立.实验结果表明:与硬开关逆变器相比,输出线电压的畸变率降低了,效率得到了改善.该软开关逆变器能减小开关损耗,有效地提高效率和输出波形的质量.     

三相电压型PWM逆变器电流控制技术的现状和发展

对三相电压源型PWM逆变器电流控制技术进行了研究和分析。根据概念和技术的不同将电流控制技术分为两大类:线性控制和非线性控制。文章对当前出现的新型电流控制技术进行了简单的概括,并给出了电流控制技术的选取标准,同时对各种电流控制技术的优缺点进行了总结,从概念上探讨了不同电流控制技术的运行原理。     

PWM电压源逆变器非线性因素迭代学习补偿

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电压源型逆变器(voltage source inverter,VSI)的非线性因素会导致输出电压和电流的波形畸变、基波分量幅值减小,其驱动永磁同步电机会造成转矩波动,低速运行不平稳等现象。为了解决VSI非线性因素对永磁同步电机调速系统运行性能的影响,建立上述非线性因素的数学模型,将非线性因素对系统的影响看成一个扰动电压。通过坐标变换和时域到角度域的转换,在同步旋转坐标系下,扰动电压是由关于转子位置的周期扰动和常值扰动组成的。提出在角度域内采用迭代学习和前馈的复合补偿来分别消除周期扰动和常值扰动,该方法无需系统精确模型,实现简单,只需电流传感器。仿真和实验结果标明,所提复合补偿能有效地减小电流谐波,提高低速运行平稳性,且适用于不同转速。     

电压源逆变器死区效应的分析和补偿

针对三相电压源逆变电路同一桥臂2个开关器件之间存在短暂死区时间td的问题,通过说明逆变电路死区效应产生机理及对逆变器输出电压进行傅立叶分析,发现td对逆变器输出的电流在幅值和相位上产生偏差,导致系统供电性能下降。为此,提出死区补偿方法,并根据死区补偿方法的原理,建立近似的死区补偿电路图,描述死区补偿方法工作过程。通过仿真分析,死区补偿方法产生的波形与理想波形一致,无误差畸变,且死区补偿方法的现场实际应用情况良好。     

PWM逆变器输出端共模与差模电压 dv/dt滤波器设计

PWM逆变器直接驱动电机时会产生较高dv/dt的共模电压,并由此产生轴承电流和共模漏电流以及严重的电磁干扰(EMI).特别是当逆变器通过长线电缆与电机连接时,由于电缆中分布参数的影响,会在电机端产生电压反射现象,从而在电机端会产生2倍以上的过电压,导致线圈绝缘失败.本文通过对PWM逆变器驱动电机系统产生的共模以及差模电压分析,提出了一种改进型的逆变器端无源滤波器,并给出了参数的设计方法.与传统的滤波器相比,该滤波器可对共模及差模电压dv/dt同时起到抑制作用,从而减小了由此产生的负面效应.实验结果验证了该滤波器的有效性.     

电压型PWM逆变器的鲁棒电流控制方法

近年来,电压型PWM（Pulse Width Modulation）逆变器被广泛用于电机控制领域中,由于被控对象的控制性能受电流控制能力的影响,逆变器的电流跟踪控制就显得非常重要了。文章提出了一种PWM逆变器的鲁棒电流控制方法,在负载参数和运行条件变动时,实际电流仍能精确跟踪参考值,参数变动的影响由时变的反馈增益k来限制,反馈增益k由李雅谱诺夫稳定性理论来设计,在线实时计算,以保证系统的稳定性和跟踪性能。     

抑制Z-源逆变器母线电压跌落的空间矢量脉宽调制方法

在深入分析Z-源三相逆变电路工作过程中存在的二极管断流以及由此导致的直流母线电压跌落问题的基础上,导出了直流母线电压跌落的表达式,并提出一种新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法根据Z-源网络中所独有的直通工作状态,在不改变硬件电路的前提下,通过合理地插入直通零矢量来避免电路的非正常工作状态,保持直流母线电压的稳定,提高逆变器的输出电压质量。在满载和轻载两种工况下,对比分析了本文SVPWM方法和传统SVPMW方法对Z-源网络的直流母线电压的影响。最后,通过仿真和实验验证了本文SVPWM方法的正确性和有效性。     

PWM逆变器输出对异步电动机的不利影响及其抑制分析

文章通过分析,揭示了PWM逆变器驱动的异步电机调速系统时的三个主要的不利影响,即PWM逆变器输出产生的异步电动机端部绕组过电压、谐波电流、以及共模电压。并结合过电压、谐波电流、以及共模电压的特点与产生的机理,分析了仿真研究所需的电缆与异步电动机的数学模型建立的思路与方法,并阐述了不同结构和安置地点的滤波器的设计思想,指出滤波器设计时,应综合考虑的几个重要因素。     

线电压脉宽调制逆变器供电异步电机性能仿真

介绍了一种线电压脉宽调制技术(LVPWM),分析了其调制原理。与传统的SPWM技术不同,这种新型的脉宽调制技术是以线电压为参考波形的。讨论了采用LVPWM方法三相桥式电压型逆变器的电压输出能力。建立了仿真模型对LVPWM进行了仿真研究。研究表明,从线电压出发控制逆变器是可行的。仿真结果证明了这种脉宽调制方法的有效性。     

单相多模块电压源型逆变器

为实现低压直流到高压交流的变换,提出一种适用于低输入电压场合的单相多模块电压源型逆变器拓扑。产生同样大小的交流电压,电压源型逆变器(VSI)的直流侧电压仅需为传统H桥逆变器的1/3,因而更加适用于新能源发电系统和电池储能系统。介绍单相多模块VSI拓扑结构及工作原理,详细分析单极性PWM下电路运行特性,在此基础上完成电容器参数的设计,最后通过PSIM软件对该电路结构进行仿真,并搭建一个2k W的实验系统,对带有稳态负荷、阶跃负荷及感性负荷时的工作特性进行验证。仿真和实验结果表明,电容参数设计合理,提出的VSI具有较大的升压能力,并在阶跃负荷、感性负荷下依然具有良好的运行特性。     

三电平逆变器供电异步电机全数字化控制系统

文章介绍了三电平逆变器供电的异步电机调速系统，讨论了其开环和闭环结构的仿真结果，并给出了开环系统的实现，实验结果表明其控制策略正确可行。     

计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路输出电压谐波分析

PWM逆变器以结构简单、控制灵活等优点广泛地应用于电力系统之中,但其IGBT暂态特性易受结温影响,导致PWM逆变电路输出电压易受温度影响而产生畸变。针对上述问题,文中首先确定IGBT暂态特性与结温关系;通过贝塞尔函数推导出IGBT开关延迟时间与PWM逆变电路输出电压谐波的数学关系;最后在Matlab/Simulink环境下搭建计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路模型进行仿真。理论分析与仿真结果表明,IGBT开关延迟时间呈正温度系数关系;在计及IGBT开关延迟的情况下,PWM逆变电路输出电压新增直流与高次谐波成份,谐波总含量增大,电压总畸变率升高。     

单一直流源的七电平混合级联逆变器

针对传统的两单元H桥混合级联逆变器需要两个独立的直流源问题,采用电容来代替低压单元直流源,只需高压单元直流源就可实现级联逆变器七电平输出。在载波层叠PWM调制方式下,可以通过选择输出电平的不同组合方式来控制电容充放电,分析了电容电压稳定到高压单元直流源二分之一电压所需满足的条件,得到决定电容电压能否稳定到目标值的两个因素。通过损耗分析比较,得到电容电压稳定控制的最优方案。最后系统仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。