使用阶梯波调制的中频逆变器

常用的中频逆变器通常采用传统的SPWM调制策略。本文在理论分析的基础上 ,提出了基于阶梯波调制的中频逆变器的控制方法。该方法将参考阶梯波分为 30°等间隔 ,通过对每个间隔幅度的单独控制来降低输出PWM波形中的谐波含量。这种方法在开环和闭环的条件下 ,均具有良好的谐波抑制能力。采用该方法控制 4 0 0Hz中频逆变器 ,计算机仿真结果和实验结果都显示了该调制策略的良好性能。     

阶梯波合成逆变器的单脉宽调制调压技术研究

该文提出将PWM技术应用于阶梯波合成逆变器，以实现逆变器的输出电压调节。该文分析了方案的基本原理和性能，将单脉冲调制应用于12阶梯波逆变器，可以在较大的输入电压范围内调节输出电压同时保证波形具有良好的正弦性。研制的80kVA逆变器证明了该技术的可行性，由于功率管开关频率低，具有效率高的突出优点。     

基于错时采样空间矢量调制技术的级联型多电平变流器

错时采样空间矢量调制（STS—SVM）技术是一种高品质的新型调制技术。将其应用在级联型多电平变流器中可以更充分地发挥两者的优势。在简要介绍了STS—SVM技术在级联型多电平变流器中的实现方法的基础上分析了其技术特点，并进行了实验验证。     

基于移相空间矢量调制的多通道三相变流器

在传统阶梯波合成变流器基础上,提出一种移相结合错时采样空间矢量调制(STS-SVM)的多通道三相并网变流器,该变流器由多组结构完全一致的阶梯波合成变流器组成,其中一组变流器采用STS-SVM方式得到控制信号,其他各组变流器的控制信号可以依次延迟一定的角度得出。交流侧串联叠加各组阶梯波合成变流器输出,大幅抑制了其中的高次谐波,网侧接入很小滤波器即可得到高质量进网电流。研究了该多通道变流器的数学模型,给出了直接电流控制方案。研制了一台16通道中频脉宽调制(PWM)变流器,实验结果表明该多通道PWM变流器具有开关频率低、网侧电流质量高、系统响应速度快和功率因数可控的优点。     

一种新型的组合变流器错时采样空间矢量调制技术分析

载波相移SPWM技术具有器件开关频率较低，等效开关频率较高，动态响应好，各个变流器单元工作负荷均衡等优点。SVM技术具有的器件开关频率降低1／3，直流电压利用率提高15％，便于数字实现等优点。将二者有机得结合在一起，便可得到组合变流器错时采样SVM(STSSVM)技术。该技术具备二者的优点，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，因而具有良好的谐波特性。该技术可方便应用于中高压电机、电力有源滤波器等场合，具有一定的工程应用价值。     

单相级联型多电平逆变器一维空间矢量调制方法

电压空间矢量脉宽调制算法在应用于多电平变换器场合时存在计算复杂、扩展性差的缺点。针对单相级联型多电平逆变器,结合错时采样原理,提出一种简化一维空间矢量调制算法。通过简单运算可以得到一维电压矢量的选取和相应的作用时间,并合理选择优化的开关导通序列,同时利用冗余开关状态实现死区,有效地避免了桥臂直通的危险。仿真和实验结果证明了本文提出调制方法的正确性和可行性。     

阶梯波调制级联逆变器触发角的一种简便算法

级联多电平逆变器除有效降低开关器件电压应力外,它还可以通过波形叠加改善输出波形的质量。阶梯波调制还可以减少开关次数、提高转换效率、降低EMI,是级联逆变器常用的一种工作模式。但目前国内外文献介绍的阶梯波调制的级联逆变器的触发角的计算方法存在计算复杂,而且只适用等电压差的问题,针对这种情况,本文提出了一种不同电压级差的阶梯波调制级联逆变器触发角的计算方法。该方法特别适用于太阳能电池级联逆变器、燃料电池级联逆变器的应用。此方法遵循等面积法原则,通过一定的约束条件,实现在线计算,利于工程实现,最后通过仿真验证了该方法的正确性。     

多臂推挽阶梯波电压源逆变器的设计

介绍了一种单相多臂推挽结构的电压源逆变器,并将其变压器的初级绕组设计成具有主辅双初级的结构。初级主绕组和主开关构成主臂,几乎87% 的功率通过主臂变送,尽管仅有13% 的功率通过辅助臂变送,但加入辅助可明显改善电源输出质量。给出了详细的功率分配和功率损耗分析,实验和理论结果均表明,这种电压源逆变器具有低开关损耗和低总谐波失真度的特点。     

阶梯波合成级联型多电平逆变器功率均衡策略

首先指出在波形质量要求相同的条件下,III型级联多电平逆变器所需级联单元个数最少。接着讨论了3种级联多电平逆变器功率均衡问题,指出I型级联单元数低于7时,宜采用循环脉冲实现功率均衡,高于7时,宜采用调整开关角的方式实现功率均衡;II型级联多电平逆变器只能通过调整开关角实现功率均衡,由于开关组合方式冗余,II型存在多组功率均衡方程组,而通过计算发现,2单元III型级联多电平逆变器无法实现功率均衡。最后通过一台单相容量为2 kVA的原理样机对3单元II型级联多电平逆变器的均衡策略进行了实验验证。     

基于阶梯波调制的MMC电容电压平衡控制方法对比研究

针对阶梯波调制策略应用于模块化多电平变流器(MMC)时子模块电容电压的均衡问题,分析并比较两种典型的电容电压平衡控制方法。结合基于阶梯波调制策略的MMC工作机理的分析,详细论述开关序列轮换法和排序冗余选择法的基本思想和实施细则,给出两种控制方法在电压平衡效果、开关频率、算法结构和硬件要求四个方面的比较结果。依据相同的主电路参数,建立基于开关序列轮换法和排序冗余选择法的阶梯波调制MMC仿真模型和物理实验平台。仿真和实验结果表明,开关序列轮换法稳态表现良好,而排序冗余选择法有较强的暂态调节能力,后者具有较好的实用性和可靠性。     

遗传算法应用于多电平最优化阶梯波技术

最优化阶梯波是多电平逆变器常用的控制策略,其核心就是求解一组非线性方程组,但因不能得到解析解,而用迭代法获得数值解的难度仍然很大,故提出了应用遗传算法来进行求解的思想,通过评价函数来最小化主要的低次谐波,然后编写了相应的MATLAB程序,求解了在评价函数<0.5%的解的轨迹。最后的仿真和实验也证明了该方法的实用性。     

阶梯波合成技术级联多电平变换器功率均衡策略

针对采用阶梯波合成策略级联型多电平逆变器存在的功率均衡问题,该文提出有功功率均衡法和循环脉冲功率均衡法两种功率均衡策略,前者的优点是不论级联单元个数多少,逆变器实现功率均衡所需时间仅为一个输出周期,缺点是会影响输出电压波形质量;后者的优点是不影响输出电压的波形质量,缺点是随着级联单元个数的增多,逆变器实现功率均衡的时间变长。该文详细分析两种均衡策略的工作原理及特点,并进行实验验证,实验结果表明两种功率均衡策略是可行的。     

三相三电平逆变器的零共模电压空间矢量调制技术研究

针对三相三电平逆变器实现零共模电压输出的主要调制方式,即空间矢量调制消除共模电压SVMCME进行研究。首先,为减小七段式SVMCME产生的开关损耗,提出一种五段式SVMCME的调制方式,并对调制比的变化做出详尽的解释。其次,对正弦脉冲宽度调制消除共模电压SPWMCME和SVMCME的等效性在理论上进行证明和仿真验证,以简化控制算法。无论是五段式SVMCME还是七段式SVMCME都可以用注入零序电压分量的SPWMCME来等效。最后,仿真和实验分析比较了3种调制方式在共模电压、开关损耗、总谐波畸变率THD和电磁干扰EMI等方面的性能,相关的技术能够有效地抑制三相系统中的共模噪声。     

应用于模块化多电平直流变换器的阶梯波调制策略

在直流配电网中,模块化多电平直流变换器MDCC(modular multilevel DC/DC converter)以模块化多电平变换器结构为基础,是实现不同电压等级直流母线电压变换和电能双向传输的核心装置。探讨MDCC的高频链阶梯波调制策略,并采用傅里叶级数建模,可有效简化阶梯波建模和分析过程。此外,阶梯波调制可有效减小高频链电压dv/dt、谐波和无功含量,提升MDCC整体效率,促进MDCC在直流配电网中的应用。     

直流电压不等级联型逆变器一维矢量调制研究

H桥级联型多电平逆变器由于具有良好的输出波形得到广泛运用,对直流电压相等的H桥级联型逆变器,当H桥直流电压由于功率元器件差异或运行过程中负载瞬时突变等出现不等或波动时可能引起输出电压、电流波形变化,各H桥输出功率不等,严重时甚至损坏变频器.对于H桥级联型多电平逆变器传统的控制方式都是建立在H桥直流电压相等的前提下,研究了H桥直流电压不等的情况,提出了适合直流电压不等的一维矢量调制技术和直流电压不等时实现H桥等功率输出的一维矢量调制.提出的方法在两单元级联型变频实验装置上进行了验证.     

一种基于空间矢量的串联多电平SPWM算法

文章基于载波调制原理和空间矢量理论，提出了一种确定串联多电平V／f控制参考波的方法，根据空间矢量与相变量瞬时值间的对应关系，求得子级PWM波，通过级联定时实现串联多电平的SPWM算法，采用MATLAB仿真了该算法，给出了一相各子级和合成的PWM波形。     

脉宽调制逆变电源数字双环控制技术研究

该文主要研究脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变电源电流内环电压外环数字双环控制技术,基于极点配置方法,设计双环控制器参数;在数字控制中,为了克服数字处理器采样、计算延时造成的占空比受限问题,引入状态观测器和扰动观测器。由于直流电压波动、死区效应等建模误差和模型误差影响,状态观测器输出存在较大预测误差。提出一种重复补偿器以减小状态观测器预测误差。仿真分析和试验结果均证明带重复补偿的状态观测器能较好预测系统状态。实验结果表明该控制系统既有较好的稳态性能,又有较快的响应速度。     

使用空间矢量调制的三电平矩阵变换器控制策略

在传统矩阵变换器和三电平逆变器的基础上,从多电平矩阵变换器的拓扑结构和工作原理出发,介绍用空间矢量调制策略实现这种新颖的多电平矩阵变换器三电平变换的方法和具体步骤,给出了以Matlab/Simulink为工具的仿真结果,验证了该方法的可行性以及三电平矩阵变换器的良好性能,对进一步研究多电平矩阵变换器有一定的参考价值。     

间接矩阵变换器有零空间矢量调制策略研究

针对间接矩阵变换器(IMC)无零矢量空间矢量调制(SVM)时直流侧输出平均电压存在低频脉动的问题,研究了一种直流侧平均电压为恒值的有零矢量SVM策略,推导了该调制策略的表达式,分析了零电流换流原理,给出了实现框图,并最终搭建了一台基于XE164单片机+CPLD的实验样机。实验结果表明,采用有零矢量SVM的IMC不仅可以满足日益严格的电网电能质量要求,同时输出具有更优异的传动性能。     

CHB逆变器阶梯调制的同伦算法研究

介绍了多电平CHB逆变器的几种调制方式以及阶梯调制的方法．并对此方法进行SHE—PWM的研究,着重对SHE—PWM非线性方程组求解的同伦算法进行了数学分析．并且对阶梯调制进行了同伦算法的算例研究,得出了同伦算法具有大范围收敛性以及很高的收敛速度的结论．最后对同伦算法的结果进行了仿真研究．证明其结果的正确性。