三电平SVPWM与SPWM本质联系及对输出电压谐波的分析

传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法中含有大量的三角函数并且获取输出电压谐波的方法易受仿真步长、噪声、精度等影响。针对三电平空间电压矢量的分布特点,在120°坐标系下分析三电平变流器的SVPWM与正弦脉宽调制(SPWM)算法的本质联系,由此总结规律:简单的线性计算就可得到SVPWM算法的三相调制波和占空比的计算公式,从而简化了三电平SVPWM算法;针对数字电路的特点,通过傅里叶分析得到输出电压基波和各次谐波幅值的表达式,为滤波器的设计、不同调制算法的比较、进一步的理论分析和计算等提供理论基础。数字信号处理器(DSP)硬件实验证明了所提算法的正确性。     

SVPWM优化算法研究

传统的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法很复杂,计算量大.根据经典的正弦脉宽调制(SPWM)原理,提出了一种简化的算法,不需要进行复杂的坐标变换和大量三角函数的计算,简化了SVPWM中各电压矢量作用的计算,不需要对扇区进行判断,关键在于求出三相参考电压的中间值的相电压,从而大大简化计算过程.     

基于SPWM与SVPWM的目标随优PWM算法

通过对总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的分析,证明基于最小THD的多电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电平选择策略的存在.进一步对多相多电平PWM进行THD最优化分析,建立与相数、电平数及单相目标波形的具体形式无关的目标随优PWM算法.将所得结论应用于正圆形目标轨迹,论证空间矢量脉宽调制最优算法和零矢量对称分配方案的本质,揭示多相PWM中谐波注入应遵循的普遍规律.从理论推导、数值仿真和实验3个方面对算法进行检验,检验结果证明了所做结论的理论正确性和应用广泛性.     

SPWM与SVPWM在感应电动机变频调速系统中的比较研究

用80C196MC单片机实现异步电机变频调速的正弦脉宽调制和电压空间矢量脉冲调制。从理论上分析了它们的异同点，最后在一台三相异步电动机上进行了试验验证。实验结果表明：SVPWM调制比SPWM调制时电压利用率高、电流谐波小、高频噪声低。     

基于DSP高速信号处理器的空间电压矢量PWM技术的研究与实现

本文详述了空间电压矢量PWM的原理，并对每一扇区矢量作用时间进行推导，最后在TI公司生产的TMS320F240 DSP高速信号处理器上进行了实现，并给出了相应结果。     

多电平载波PWM法与SVPWM法之间的本质联系及其应用

在理论分析的基础上建立了三电平三角载波PWM法和空间电压矢量PWM法之间的本质联系,其关系完全类似于两电平中两者之间的关系,以此为依据,可将两电平开关损耗最小PWM法推广应用于三电平,并最终实现了三电平开关损耗最小和中点电压平衡的协调控制。     

电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法仿真实现及分析

在MATLAB6．5／SIMuuNK环境下对SVPWM的数字化实现作仿真,针对不同的输入参考信号,对得到不同的调制信号和输出线电压作比较分析。     

基于活动面积矢量的SPWM与SVM逆变技术

以三相全桥电路为基本模型,通过分析开关脉冲的本质提出了一种基于活动面积矢量(AAV)的分析方法,并应用该方法揭示了空间矢量调制(SVM)和正弦脉宽调制(SPWM)的根本联系与区别,提出相应改进方法:提高SPWM的直流母线电压利用率,并有效减少SVM的运算量。仿真和实验结果证明基于活动面积矢量的分析方法应用于SPWM-SVM中是可行的,与传统SVM相比,AAV-SVM避免了计算正弦函数非线性运算,大幅度缩短了计算时间,从而缩短了最小采样周期,提高了整个系统的传输带宽。     

PSCAD/EMTDC中SVPWM算法的实现

针对电磁暂态分析软件包PSCAD/EMTDC库文件中没有现成的能实现空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法元件的问题,根据两电平SVPWM的基本原理,在PSCAD/EMTDC里创建了自定义的两电平SVPWM算法元件.介绍了两电平SVPWM的基本原理、自定义元件的创建过程以及SVPWM元件主程序的流程图,对各主要功能模块的算法也进行了详细的分析.基于该自定义SVPWM元件进行了仿真实验,仿真结果表明了自定义SVPWM元件的正确性和有效性.     

四开关SVPWM算法及其与SPWM的关系

作为传统六开关逆变器故障后的重构拓扑和低成本逆变器,三相四开关逆变器具有重要的研究和应用价值.对四开关逆变器的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法进行了研究,提出了低开关频率"七段式"四开关SVPWM(FS-SVPWM)算法.揭示了FS-SVPWM实质是以两路相位相差π/3电角度的正弦波为隐含调制函数的SPWM控制,为FS-SVPWM提供了简单的等效实现方法.仿真和实验结果证明了理论分析的正确性和算法的有效性.     

多电平逆变器载波相移SPWM与移相空间矢量控制策略的研究

载波相移SPWM调制法目前是级联型逆变器的主流调制方法,其等效载波频率高,谐波特性好,功率单元之间输出功率平衡。而移相空间矢量调制法基于传统的两电平空间矢量调制法,并采用载波移相的思想,因此兼有空间矢量法和载波相移SPWM法的优势,谐波特性好,电压利用率高,且控制方法简单便于数字实现,可与矢量控制和直接转矩控制等各种现代方法相结合应用于电机的变频调速系统中。本文以三级级联型逆变器为例对载波相移SPWM调制法和移相空间矢量调制法分别进行了研究,通过仿真对比,总结出移相空间矢量调制法与载波相移SPWM调制法的异同和所具有的优势。     

一种单相三电平SVPWM调制与载波SPWM内在联系

针对单相三电平二极管钳位(NPC)电压型整流器,为了减小其开关切换次数和开关切换损耗,本文提出了一种单相三电平空间电压矢量调制(SVPWM)方法和一种基于零序分量注入的单相三电平单极性载波叠层的正弦脉宽调制(TLC-SPWM)调制方法。分别给出了该SVPWM的详细设计方法和该TLC-SPWM的零序分量设计方法。并通过理论分析和计算,证明该SVPWM与该零序分量注入的TLC-SPWM本质上为同一类脉宽调制方法,仅实现方式不同。与传统的单极性TLC-SPWM相比,这两种调制方法能够有效地减小开关切换次数,从而减小开关切换损耗。最后,分别搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于TMS320F2812为控制器的1.3kW实验样机,仿真和实验结果都验证了该SVPWM算法及其中点电位控制的可行性和有效性。     

一种三相电压型SPWM变流器的实现

本文基于三相电压型SPWM变流器的稳态控制模型，采用相位和调制深度的协调控制完成功率因数调节和输出直流电压稳定，并导出该控制模式下功率因数可控的必要条件。实验验证了该变流器方案的可行性。     

基于空间电压矢量脉宽调制的SPQC仿真研究

简述了并联型电能质量控制器(SPQC)的基本原理,为使SPQC实时有效的工作,可采用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法。介绍了SVPWM的传统算法。引入了一种SVPWM的算法,用Matlab6.5/simulink下的电力系统模块集把新算法实现的SVPWM应用到逆变器中。在此基础上,对三相SPQC进行建模仿真,仿真结果验证了该算法的正确性和其在SPQC中应用的可行性。     

基于两类脉宽调制方式本质联系的三电平逆变器中点电压平衡控制的研究

为解决中点钳位式三电平逆变器中点电压波动问题,本文基于三电平逆变器空间矢量调制和三角载波调制两类调制方法的本质联系,提出了一种新的中点电压平衡控制方法.这种方法只需电容电压和负载三相电流信息,通过调整小矢量对的时间分配实现对中点电流的控制,控制算法简便易行,有利于计算机数字实现.仿真和实验研究结果证实了所提控制方法的有效性.     

基于变频空调控制系统的新型SPWM算法研究

根据等效面积补偿原理 ,提出一种新型的三相SPWM算法。使调制度M在 1～1 2 7范围时输出电压基波幅值仍保持线性调制关系。而且采用了分段同步调制技术 ,使波形相位精度高 ,对称性好 ,是一种高效的三相SPWM技术     

Study on the SVPWM algorithm of N-level Inverter in the context of non-orthogonal coordinates

In this paper, the authors propose a new space vector pulse width modulation (SVPWM) algorithm based on non-orthogonal coordinates for N-level inverters. First, it is pointed out that classical aβ coordinates-based SVPWM has many shortcomings because of improper coordinate choice. Then, a non-orthogonal coordinates-based SVPWM is proposed to solve these problems. The proposed algorithm can easily identify which sector the reference space vector falls in and conduct simple operations to find the duty cycle of each vector. Finally, it is verified that the proposed SVPWM is actually a pulse—width modulation (PWM) technology based on line voltages. __________ Translated from Journal of North China Electric Power University (Natural Science Edition), 2004, 31(4): 25–28(in Chinese)     

三电平空间矢量与载波调制策略统一理论的研究

两电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse widthmodulation,SVPWM)与正弦脉宽调制(sinusoidal pulse widthmodulation,SPWM)存有一定的本质关系,对于三电平,在常见的8段式SVPWM序列中可以证明,SVPWM与SPWM本质上也存在某种统一。实际的SVPWM调制中,由于要考虑中点电压平衡、减少谐波等其它性能问题,一般会利用开关冗余状态得到8段以上的开关调制序列。目前的文献中还未曾有对这些情况进行统一性地验证,因此三电平SVPWM与SPWM的统一理论存在一定的不足。研究发现,可通过严格地理论推导将传统意义上的调制波分解为2个子调制波,再进行SPWM调制,可以得到与SVPWM完全吻合的序列。该文在此方法基础上深入研究了8段以上(10、12、14段)的SVPWM调制序列与SPWM的统一。经过严格地理论推导,成功实现了含任意段数的SVPWM序列与SPWM的统一。仿真结果证明了该理论的正确性。