基于改进空间矢量脉宽调制的三相电流型PWM整流器研究

针对三相电流型PWM整流器(CSR)在传统空间矢量控制(SVPWM)算法中判断指令电流所在区间和计算各段合成矢量施加时间较为复杂,文章介绍了对其进行改进,使三值逻辑PWM控制波形的生成和控制算法大为简化,仿真及实验结果验证了改进电流空间矢量PWM方案的正确性和可行性。     

PWM整流器控制技术的发展

文章分别就三相电压型和电流型PWM整流器主要控制技术、原理、特点进行了系统的分析和综述.三相电压型PWM整流器控制技术包括滞环PWM电流控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制、矢量控制、直接功率控制以及单周期控制;三相电流型PWM整流器技术包括载波调制PWM、特定谐波消除PWM和空间矢量PWM.此外,文中评述了国内对PWM整流器控制技术研究的主要贡献.在此基础上,对PWM整流器控制技术发展趋势进行了展望.     

变电感参数三电平不可逆PWM整流器的电流PI优化控制

在矢量控制PWM整流中,需要精确地输入电感值作为控制参数。而高功率密度AC-DC整流器中输入电感常采用铁粉心作为电感材质,这些材质磁心的电感值随着输入电压、输入电流和负载的变化而变化,电感值的变化导致电流环增益和控制参数发生变化。因此,采用传统的控制方法比较难满足宽输入电压和变电感量条件下整流器控制性能的要求。文中提出采用优化电流PI控制器的矢量控制实现三相三电平不可逆PWM整流,该策略能够在宽输入电压范围和变电感值下实现PF(Power Factor)值和电流THD的优化控制。文章在分析三电平不可逆PWM整流器电路模型基础上提出优化PI控制器的矢量控制算法实现过程,借助系统的闭环模型推导出控制器参数设计原则。最后给出的仿真波形和实验结果验证了控制方案的有效性和优越性。     

电流型整流器双闭环控制系统设计和仿真

针对三相电流型PWM整流器交流侧引入了LC滤波器而带来的超前功率因数问题,采用三值逻辑PWM信号发生技术进行脉宽调制,控制系统采用双闭环控制方式,在Matlab/Simulink环境下建立了该整流器的仿真模型。仿真结果表明,该调制方法和控制方式能实现电流型整流器的交流侧单位功率因数运行,并获得稳定的输出直流。     

基于空间矢量的电流型整流器的功率因数校正技术研究

在分析空间矢量调制技术(SVM)的基础上,实现了电流型整流器的电流空间矢量调制技术,并利用三相电压型整流器的二逻辑电压空间矢量调制实现了电流型整流器的三逻辑空间矢量调制,且获得了电流型整流器的单位功率因数.两种方法进行了仿真对比,得出一些有益的结论.     

风力发电中电压跌落瞬间PWM整流器性能研究

为了在电压跌落瞬间满足电网对风力发电系统的要求,本文对常规的矢量电流控制器和双矢量电流控制器下的三相电压型PWM整流器分别进行了研究,并重点介绍了双矢量电流控制器情况下的整流器数学模型、参考电流及控制电压的计算方法.在文中利用Matlab对两种电流控制器控制下的三相电压型PWM整流器分别进行了仿真,并对它们在电压跌落情况下的性能做了分析比较.通过分析研究可以明确,双矢量电流控制器更适合于PWM整流器在电压瞬间跌落情况下的控制.     

基于电压空间矢量的三电平PWM整流器研究

针对三相二极管箝位型三电平PWM整流器的拓扑结构,建立了基于d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程.采用双闭环控制策略,电压环跟踪负载有功功率,电流环实现指令电流跟踪控制.给出了电压环和电流环PI参数设计方法,采用电压空间矢量调制方式(SVPWM)进行了基于MATLAB/Simulink的仿真分析.结果表明,该三电平PWM整流器能实现良好的动态性能和稳态性能,并且使得电网侧电流波形为正弦、功率因数为1.     

三相电流型整流器的SPWM调制技术研究

根据三相电流型PWM整流器的运行特性,给出了整流器开关函数的定义。并针对三相电流型整流器的高频数学模型,将电压型整流器SPWM调制的二逻辑信号转化为电流型整流器SPWM调制的三逻辑信号,不但实现了电流型整流器交流侧的单位功率因数,而且获得了直流侧的平稳运行,仿真结果及实验波形证实了上述结论。     

三相电压型PWM整流器直接功率控制策略研究

分析了三相电压型PWM整流器直接功率控制策略原理,结合整流器直接功率控制的特点,对主电路参数进行了设计和选取。根据PWM整流器在同步旋转dq坐标系中的数学模型,建立了其功率控制模型,并对直流电压外环PI控制器进行了设计。针对传统开关矢量表过多地采用零矢量而导致瞬时功率波动较大和电流波形差的问题,引入优化的开关矢量表。仿...     

三电平PWM整流器双环控制技术及中点电压平衡控制技术的研究

该文在建立了三电平PWM整流器系统数学模型的基础上,比较了三电平PWM整流器模型与直流电机模型的相似性,基于对控制对象的状态反馈解耦,提出把直流电机的双闭环控制应用于三电平PWM整流器中,使三电平PWM整流器具有良好的动态性能和稳态性能,并且保证输入电流波形正弦性好,实现了单位功率因数。同时,针对三电平PWM整流器所固有的直流侧电容中点电压平衡问题,提出根据每相输入电流方向和中点电压波动方向来优化选取冗余的正小矢量和负小矢量,实现中点电压平衡控制的方法。最后通过实验验证了双环控制器和控制中点电压方法的可行性和有效性。     

方波无刷电动机的倍频PWM控制方法

针对传统PWM方波控制方法受开关频率限制,很难应用于某些小电感方波无刷电机驱动场合,提出了一种倍频PWM控制方法.这种方法力图在功率开关的开关频率不变的情况下,使永磁无刷电动机绕组的充放电频率提高为开关频率的二倍,减小绕组电流波动,改善绕组电流波形.分析了倍频PWM控制方法的工作原理,采用XC886为主控芯片实现了对一个相电感为125μH永磁无刷电机的倍频PWM控制.实验结果表明绕组的充放电频率升高一倍后,稳态电流的纹波小于10%,绕组的电流波形很接近方波,验证了相关分析的正确性.     

A three-phase PWM strategy using a stepped reference waveform[invertor drives]

The theoretical derivation of a carrier-based three phase pulse-width-modulated (PWM) technique for invertor drives using a stepped reference waveform is presented. The reference waveform is divided into 30° intervals, with each interval being controlled individually to control the magnitude of the fundamental harmonic. This process contrasts with the commonly used approach of amplitude modulating the entire reference waveform to control the fundamental harmonic. The resultant PWM technique is shown to be similar to a square-wave strategy but with a lower current distortion being obtained at high fundamental magnitudes and high carrier frequencies. The practical realization of the PWM technique is described using performance criteria such as minimum pulse widths, peak carrier frequencies, and the current distortion     

PWM整流器的模糊滑模变结构控制

结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振。文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的实现方法,着重探讨了模糊滑模变结构控制器的设计。实验结果表明,系统能保证有很高的功率因数和输入电流较好的正弦度;能适应负载的扰动和非线性变化;具有良好的动静态性能。     

三相PWM整流器间接电流控制动态性能的改进

三相电压型PWM整流器的间接电流控制(Indirect Current Control,简称ICC)方案具有稳态性能好,控制简单,成本低的优点,若能克服动态性能差的弱点,仍有很大的使用价值.现从三相电压型PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型入手,深入分析常规ICC方案,指出其动态性能差的根源在于电流响应性差.由此提出了增加串联补偿校正的改进方案,以改善电流特性.此外,还增加了输出直流电压微分负反馈环节,以抑制电压超调.对控制系统的软硬件进行了设计.实验结果表明,改进后的控制方案,大大提高了动态性能,并兼备ICC和直接电流控制(Direct Current Control,简称DCC)的优点.     

提高动力电池组充电机功率因数的策略与实现

针对动力电池组的三段式充电及其内阻极小特性,提出对三相电流型脉宽调制（PWM）充电机采用正弦脉宽调制（SPWM）间接电流控制策略以提高其功率因数,构建以TMS320F2808芯片控制的电流型PWM充电机控制系统样机并利用Matlab 内Target Support Package软件包快速生成系统驱动代．测试结果表明,充电系统具有较高的网侧功率因数和较好的输出电流波形,验证了SPWM间接电流控制策略的合理性及系统构建方案的有效．     

三相软开关PWM逆变器载波方式的选择

详细阐述不同载波方式对PWM逆变器输出特性的影响。指出三角载波用于硬开关PWM逆变器时 ,由于死区时间的影响 ,其输出电压电流在基波频域中含有谐波成分 ;软开关PWM逆变器如果也采用三角载波 ,则不但难以控制谐振电路的起振时间 ,而且谐振电路损耗大 ,直流电压的利用率低 ;硬开关PWM逆变器采用锯齿载波调制 ,必将导致严重的电流波形失真 ;软开关PWM逆变器交替使用正负斜率锯齿载波 ,不但谐振电路的起振时间容易控制 ,而且不会导致由死区时间引起的输出电压电流波形的失真     

基于等面积法的多电平逆变器SPWM方法

从脉宽调制的基本原理——冲量定理出发,针对1/4周期对称波形,根据分区内PWM波形与参考信号波形的重心相对位置,选三种典型多电平PWM方案,以五电平逆变器为例,研究并发现了在较低开关频率下输出电压谐波含量与基波控制精度随1/4周期内每个分区中PWM波重心位置的变化规律,以此为依据,提出了基于等面积法的数字化PWM控制的最优算法,可以同时实现高基波控制精度和低波形畸变系数。该PWM方法不受拓扑结构和电平数的约束,适用于所有的多电平逆变器,并且具有计算简单、易于编程和实现等优点,特别适用于对快速性、灵活性和输出波形质量有较高要求的应用场合。以五电平逆变器为例,对多电平逆变器的新型PWM方法进行了仿真和实验研究,结果证明了该PWM方法的有效性和实用性。     

航空发电机测试用交流电子负载的研究

在航空交流发电机测试过程中,使用交流电子负载代替传统的静态负载能够更好地模拟复杂多变的真实负载。研究这种交流电子负载的难点首先是如何实现恒电流、恒电阻、恒功率控制,这三个功能是电子负载所应具备的基本功能,其次是如何使电流波形与电压波形～致。在对耗能式交流电子负载进行深入研究的过程中,采用了IGBT全桥电路结构以及基于DSP的数字脉宽调制法、比例微分控制法,设计了整个实验系统的软硬件来验证电路结构和控制方法的可行性。实验结果表明,在该功率电路结构的基础上使用脉宽调制和比例微分数字控制方法能够很好地实现交流电子负载的三个主要功能。     

EDA技术在步进电动机驱动中的应用

介绍一种采用EDA技术输出PWM控制信号,对步进电动机细分驱动的实现方法.利用FPGA中的嵌入式EAB构成LPM_ROM,存放步进电动机各相细分电流所需的PWM控制波形数据表.并通过FPGA设计的数字比较器,同步产生多路PWM电流波形,实现对四相步进电动机转角进行均匀细分控制.该设计简化了外围电路,控制精度高、控制效果好.