多电平逆变器共模电压的抑制

大多数脉宽调制的多电平逆变器会产生共模电压,导致很大的电机轴承电流和电磁干扰,直接影响电机轴承的使用寿命和电子设备正常工作.为此,针对多电平逆变器电压空间矢量的特点和规律进行了分析,并对各个电压空间矢量以及各种冗余开关状态进行研究,发现了冗余开关状态与共模电压的内在联系,同时提出了一种抑制多电平逆变器共模电压的空间矢量方法.仿真与实验结果证明了该理论分析以及所提出的抑制共模电压方法的正确性.     

高压大容量五电平逆变器共模电压抑制研究

以一种新型五电平逆变器为研究对象,首先对其工作原理进行了分析;然后根据开关状态分布特点提出一种消除共模电压的调制策略,该调制策略不仅能实现系统共模电压为零,同时还解决了飞跨电容电压平衡问题;最后在Matlab/Simulink环境下对传统调制策略和该文提出的新型调制策略进行对比研究,结果验证了所提出方案的有效性。     

抑制三相四桥臂逆变器共模电压的三维SVPWM控制策略

研究基于三相四桥臂逆变器的三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)控制策略。针对大功率变流系统存在较大共模电压,易对电机等负载造成伤害,影响电网电能质量等问题,提出一种改进的3D-SVPWM控制策略。首先,对三相四桥臂逆变器的拓扑结构进行分析,说明了产生共模电压的原因。然后,在传统3D-SVPWM控制策略的基础上,提出选取参考电压矢量附近两个相反的非零矢量来代替零矢量的方法。最后,通过MATLAB/Simulink建模仿真证明,改进后的控制策略不受负载平衡状态改变等方面的影响,在不改变直流电压利用率的前提下,可以有效降低共模电压,达到主动抑制的目的。     

三电平并网逆变器共模电压抑制方法研究

针对高压大功率三电平并网逆变器应用中产生的共模电压,对其产生机理进行分析,比较常规正弦脉宽调制(SPWM)策略对逆变器共模电压的抑制效果,通过优化开关序列的组合,提出一种新型SPWM策略。该策略有效地将三电平并网逆变器共模电压抑制在一定范围内,明显优于常规SPWM策略,同时兼顾了输出波形的质量。仿真和实验结果证明了新型调制策略的可行性和对共模电压抑制的有效性。     

逆变器供电三相电机的共模抑制SVPWM

针对两电平逆变器供电的三相电机采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)时存在共模电压幅值大、频率高的问题,提出了一种共模抑制SVPWM方法.该方法将常规SVPWM的六个扇区旋转30°得到新的六个扇区,在奇数编号扇区只采用奇数下标的三个非零矢量进行合成,在偶数编号扇区只采用偶数下标的三个非零矢量进行合成;给出了每个扇区三个非零...     

改进的变延时随机PWM共模电压抑制策略

为减小逆变器负载端共模电压幅值,保证电机负载和敏感设备的安全运行,提出一种改进的变延时随机脉宽调制(VD-RPWM)策略。该方法通过加入随机延时时间调整开关周期实现了开关频率的随机变化,基于对采样周期选择所存在问题的分析,通过引入随机系数解除采样周期对逆变器输出性能和谐波频谱分散能力的同时约束,达到了合理选择开关周期变化范围的目的。仿真和实验验证了开关频率变化范围约束后的改进VD-RPWM策略在实现有效调制的同时,能抑制共模电压,分散共模电压频谱。     

一种抑制Z源逆变器共模电压的PWM方法

根据临近三矢量脉宽调制原理,提出一种适用于两电平Z源逆变器的抑制共模电压调制方法,该方法通过比较2条调制波信号与1条载波信号,产生的脉宽调制信号分别控制逆变器每相桥臂的上、下2只开关管,并给出了2条调制波的生成方法。对所提调制方法的适用性进行了分析,结果表明该方法不存在调制比使用限制。仿真及实验结果均证实,所提出的抑制Z源逆变器共模电压的调制方法,不但可以将Z源逆变器输出共模电压限制在逆变桥输入电压峰值的1/3,而且输出电压不存在低次谐波畸变。     

二极管箝位三电平逆变器共模电压抑制技术

针对二极管箝位三电平逆变器,根据小矢量作用时中点电流与相电流方向,将小矢量分为正小矢量和负小矢量,提出一种不含正小矢量的脉宽调制矢量合成策略,将逆变器输出共模电压幅值由原来的1/3直流母线电压降低到1/6直流母线电压。将参与输出电压合成的负小矢量按照矢量合成关系分为过渡小矢量、附加小矢量1和附加小矢量2,并根据不同小矢量作用时对中点电压的控制能力推导出最优小矢量选择标准,实现对中点电压的有效控制。通过试验验证了纯电感负载和单位功率因数2种典型工况下共模电压抑制策略与中点电压控制策略的有效性。     

多电平电压源逆变器降低共模电压的脉宽调制策略的研究

多电平逆变器因为存在的开关状态多,因此其调制方法也较为复杂。通过选择适当的开关状态,部分共模电压降低调制方法(PCMVPWM)能将共模电压降低到直流侧电源的1/3,而完全共模电压消除调制方法(FCMVPWM)能够完全消除共模电压。本文主要揭示了这两种调制方法与基于载波的脉宽调制的关系并进行仿真比较。最后,在实验室建立的NPC三电平逆变器的原型机上对算法进行了实验验证,结果表明该调制方法能够有效地降低共模电压。     

基于改进非零矢量脉宽调制的三相逆变器共模电压抑制方法

三相逆变器的电机驱动系统会产生较大的共模电压,其对电机的危害巨大,传统脉宽调制(PWM)共模电压抑制方法忽略了死区的影响。为使得永磁同步电机三相PWM逆变器输出的共模电压得到有效抑制,在分析传统共模电压抑制方法的基础上,提出了一种基于改进非零矢量调制方法。该方法能较好地消除加入死区时间后逆变器输出的共模电压尖峰。利用仿真软件验证了所提方法的有效性。     

基于载波和空间矢量调制之间联系的多电平VSI降低和消除共模电压的PWM策略

提出一种多电平逆变器降低和消除共模电压的调制方法。选择适当的开关状态,部分共模电压消除调制方法(PCMVPWM)能将共模电压降低到直流侧母线单电源电压的三分之一,完全共模电压消除调制方法(FCMVPWM)能完全消除共模电压。分析了这两种调制方法与基于载波的脉宽调制方法的关系。在NPC三电平逆变器的原型机上对算法进行了实验验证,仿真和实验结果表明该调制方法能够有效地降低共模电压。最后将算法拓展到任意电平逆变器的调制中。     

DC／AC逆变器的SVPWM调制新算法的研究

对于三相电压型DC／AC逆变器,在对空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）分析的基础上,利用空间矢量的对称性提出了一种较传统SVPWM算法计算量明显减少且易于程序实现的新算法,并将其应用到带三相负载的系统,对该系统进行了仿真分析,结果表明所提出算法有效且实用。     

永磁同步电机共模电压抑制算法的研究与实现

抑制共模电压、降低电磁干扰、提高电机的使用寿命,从共模电压产生的机理出发,对传统的七段式SVPWM、五段式SVPWM和无零矢量SVPWM（NZPWM）三种调制方法产生的共模电压进行了对比研究,并通过了仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,无零矢量SVPWM控制方法可以将共模电压的峰峰值降低为传统控制算法的三分之一,有效的抑制了共模电压,提高了电机的安全性和可靠性。     

一种优化的抑制矩阵变换器共模电压控制策略

分析了共模电压和过电压脉冲的产生机理,针对输出线电压上的过电压脉冲问题对矩阵变换器(MC)传统的减少共模电压的调制策略进行了优化,通过调整4个有效矢量的占空比实现减少共模电压的同时也有效消除输出线电压上过电压脉冲。实验验证了优化后的空间矢量控制策略的有效性和可行性。     

T型逆变器的共模干扰与共模电压抑制算法

在车辆电传动等大功率、高密度的交流调速场合,采用PWM控制时逆变器的共模干扰问题对电机和调速系统的影响和危害尤为突出。通过对T型逆变器电路拓扑和工作模态的研究,说明了逆变器共模电压的生成原因,得出了逆变器共模电压的傅里叶表达式,并分析了其谐波构成。其次,提出了T型逆变器的共模干扰等效模型,实验表明共模电压频谱的仿真与实验结果吻合,验证了高频模型的有效性。最后,提出了一种可以在理论上消除共模电压的调制波移相PWM算法,通过与传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)、改进SVPWM和载波反向层叠调制(PODSPWM)算法的对比分析,说明了该算法对于抑制T型逆变器共模电压的优势与有效性,同时也指出了调制波移相PWM算法仍然存在的问题。     

三电平逆变器SHEPWM的一种空间电压矢量合成算法

三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态表,推导基本SV矢量的作用时间,形成矢量序列,实现了三电平逆变器SHEPWM的一种电压矢量合成新算法,该算法中的开关角可通过基本SV矢量运算而直接生成且易于快速实现。     

改进式SHEPWM对三电平变频器系统的共模电压和轴电压的抑制作用

降低三电平中点钳位式变频器驱动电机的共模电压和轴电压,减小轴电流,对预防定子绕组绝缘击穿和延长轴承寿命以及减小电磁干扰等具有重要意义。使用改进型特定谐波消除脉宽调制技术,选择消除变频器输出共模电压中的低频分量,再使用共模滤波器滤除剩余的高频分量,在电机端得到了较低的共模电压和轴电压。并对有、无共模滤波器以及在工频电网供电下的共模实验数据进行了对比分析,结果证实该方法简单高效。     

三电平逆变器空间矢量调制及中点电位平衡研究

多电平逆变器在中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用。研究了二极管钳位型三电平逆变器的拓扑结构和7段式空间矢量SVPWM调制方法。给出了参考矢量所在区域的判断方法,推导工作矢量的作用时间。为解决中点电位平衡问题,提出了一种充分利用冗余电压矢量的中点控制方法。通过仿真验证了所提方法的正确性和有效性。     

一种新颖的分段连续控制SVPWM 过调制算法

提出了一种基于角度控制的分段连续SVPWM过调制算法.该算法突破了两个阶段的限制,不需要存储大量的计算数据,能够使逆变器平滑地从线性调制状态过渡到六阶梯波工作状态,非常适合数字化应用,并且具有良好的线性增益.分析了应用该算法以后逆变器输出电压中谐波畸变(THD)的情况,以及主要谐波成分百分含量的变化情况.实验证明该算法非常适合异步电机实际应用.