基于MATLAB／SIMULINK的异步电机三电平逆变器直接转矩控制系统仿真

详细描述了异步电机三电平逆变器直接转矩控制系统的建模和仿真,仿真结果证实了基于12个中长矢量法三电平逆变器直接转矩控制的优良控制性能。     

具有中点电位平衡功能的三电平直接转矩控制

针对三电平中点钳位型逆变器存在较大电压偏移问题,提出一种改进的控制中点电位平衡的方法,并采用磁链和转矩双闭环控制的三电平逆变器供电的异步电机直接转矩控制方案。首先,直接在坐标系下对转矩和磁链进行调节得到所需施加的电压空间矢量;其次,基于非正交的60坐标系,在内部扇区通过检测中点不平衡方向以及三相输出电流,采用相应的SVPWM调制顺序,在外部扇区采用合成虚拟矢量的调制方法;最后,仿真结果表明了该控制算法的可行性,异步电机响应迅速,转矩脉动较小,同时中点电位不平衡得到了有效地抑制。     

考虑中点电压不平衡的中点箝位型三电平逆变器空间矢量调制方法

论述了中点电压偏移时,中点箝位型(neutral point clamped, NPC)三电平逆变器的空间矢量调制方法(space vector pulse-width modulation,SVPWM)。当中点电压偏移时,电压矢量本身的变化和平衡算法所带来的冗余矢量作用时间所引起的合成误差。经计算得到不同调制度时的合成误差曲线。将中点电压的不平衡因子引入矢量的选择和作用时间的计算中,利用不平衡因子调整矢量作用时间。比较了当逆变器带有异步电机负载时,传统矢量调制方法和改进的调制方法在电机启动过程系统的响应特性。表明改进的算法不仅能使三电平逆变器的输出电压谐波含量大幅减少,并且中点电压不平衡、电机转矩脉动、电流畸变也大幅度减小。     

基于简化三电平SVPWM算法的大功率异步电机控制

针对传统三电平逆变器存在的不足,提出了将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法应用于三电平逆变器,利用电机全阶闭环转子磁链观测器,实现了三电平拓扑结构下异步电机的无速度传感器矢量控制算法,该控制方法简化了控制算法,减少了运算量.以工业现场1 000 kW三相异步电机作为研究对象,实验结果证明该算法实现简单,性能优越,能够在大功率异步电机控制中取得良好的效果.     

基于离散空间矢量调制的三电平逆变器异步电机直接转矩控制方法

二极管钳位型三电平逆变器广泛的应用于电力拖动领域。本文提出了一种基于离散空间矢量调制(DSVM)的三电平异步电机直接转矩控制(DTC)方法。这种方法在保持直接转矩控制(DTC)方法优点的前提下,保持开关频率恒定,并没有增加输出电压的dv／dt和开关损耗。仿真结果表明了这种控制方法的有效性。     

异步电机三电平DTC合成矢量优化研究

分析了直接转矩控制(DTC)系统原理,研究了二极管中点箝位型(NPC)三电平逆变器在异步电机直接转矩控制系统中的应用,在合成矢量的基础上,提出了一种合成矢量优化方案,可以有效抑制NPC三电平逆变器直流侧中点电位波动,同时获得该方案下优良的电机调速性能。     

基于离散空间矢量调制的三电平逆变器异步电机直接转矩控制方法

二极管钳位型三电平逆变器广泛的应用于电力拖动领域。本文提出了一种基于离散空间矢量调制（DSVM）的三电平异步电机直接转矩控制（DTC）方法。这种方法在保持直接转矩控制（DTC）方法优点的前提下，保持开关频率恒定，并没有增加输出电压的dv／dt和开关损耗。仿真结果表明了这种控制方法的有效性。     

一种具有中点平衡功能的三电平异步电机直接转矩控制方法

对三电平逆变器供电异步电机直接转矩控制(DTC)系统进行了研究。以固定合成矢量为基础，提出了一种三电平异步电机DTC控制方法，并使用基于三相输出电流方向及中点不平衡方向检测的中点平衡Bang-Bang控制方法来控制中点电位平衡。使用文中的DTC方法，可以抑制三电平直流侧中点不平衡，限制输出电压dv/dt，减小开关损耗，同时获得良好的电机调速特性。实验结果证明了该控制方法的可行性。     

一种简化三电平SVPWM的感应电动机矢量控制方法

针对二极管箝位型(NPC)三电平逆变器控制中传统调制算法复杂的缺点,提出一种简化三电平SV-PWM的矢量控制方法。通过将三电平空间电压矢量分解为二电平空间电压矢量,对参考电压矢量进行平移,得到各个基本矢量的作用时间和选择合适的开关状态,从而减小三电平逆变器的矢量控制的计算量。仿真和实验表明,基于该方法的三电平逆变器控制既简化了控制计算,又能保持整个电机控制系统良好的动、静态性能。     

一种改进虚拟合成矢量的三电平DTC方法

在分析合成矢量法的基础上,提出了一种改进的虚拟合成矢量的三电平逆变器直接转矩控制方法,不但能够有效抑制输出电压的跳变、减少转矩脉动,而且能有效地实时控制三电平逆变器的中点电压.该方法实现简单,经仿真证明,能够较好地解决电压跳变以及降低转矩脉动问题,同时中点电压亦得到很好的实时控制.     

最少拍电流控制在海口动车牵引系统中的应用

在动车牵引系统中,逆变器输入电压较高（1800 V）,为了降低功率模块开关损耗和减少散热,牵引逆变器的开关频率通常较低,只有几百赫兹,而动车牵引异步电机的调速范围较宽,输出频率可达200 Hz,转速较高时的载波比较低。在这种情况下,由于每个电周期内的电流调节次数减少,常规电流PI控制器性能变差,无法达到系统要求。为此,将异步电机电压、电流等方程进行复矢量处理,建立了包含延时影响的离散数学模型,在此基础上,设计无差拍电流控制器。通过Simulink仿真及在海口动车线装车进行试验,试验结果表明基于复矢量的最少拍电流控制器在动车牵引异步电机运行过程中具有较好的动态及稳态性能,转矩/励磁反馈电流均能较好地跟随转矩/励磁给定电流。并且在牵引/制动过程中,电压和电流变化平稳,无明显振荡。     

一种简单的异步电动机直接转矩控制方法研究

在基于开关表的直接转矩控制(ST-DTC)方法的基础上,通过PI调节得到补偿定子磁链和转矩误差的参考电压矢量,利用空间电压矢量调制(SVM)技术将相应的参考电压矢量转化为逆变器开关信号以实现对异步电机的控制。在Matlab/Simulink中建模仿真后发现,这一方法能固定逆变器开关频率并降低转矩和电流脉动,低速性能也较传统DTC方法更为优越,控制简单有效。     

基于定子参考电压矢量预测的SVPWM直接转矩控制研究

针对感应异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)系统存在转矩和磁链脉动的缺点,推导出一种新的减小脉动的控制策略.通过对定子磁链的估算,获得下一周期的定子参考电压矢量,利用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术得到逆变器的开关控制信号.通过Matlab/Simulink仿真研究,验证了此算法的有效性.     

基于预前控制异步电机直接转矩控制方案的研究

在传统异步电动机直接转矩控制方案中,由于负载的变化规律不可预测,因此其常会带来功率器件开关频率的较大变化,为此提出了一种基于预前控制的异步电动机直接转矩控制方法。该方法依据前一个周期的磁链和转矩误差,对下一个开关周期所应施加到异步电动机的定子电压矢量进行预测,然后借助空间矢量PWM的方法,合成此开关电压矢量。样机实验结果表明,该方案不但能维持逆变器的开关频率基本恒定,而且还具有比传统直接转矩控制更为优良的动静态特性。     

基于DSP的直接转矩控制系统研究

为实现对异步电动机的高性能控制,在详细讨论直接转矩控制原理的基础上,结合磁链模型和转矩控制的特点,得出电压空间矢量的实现方法;并通过DSP（TMS320LF2407）实现了直接转矩控制。通过检测逆变电路输出电流分析控制效果,实验表明方案可行、算法正确,在DSP系统设计中具有实际的参考和应用价值。     

基于DSP的空间矢量调制直接转矩控制系统

文中论述了基于DSP的一种异步电机直接转矩控制新方法,即通过定子磁链偏差和转矩偏差计算出下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压矢量,然后利用SVPWM(空间脉宽调制)技术合成该矢量,利用DSP实现上述算法。实验表明,该方法可以较好地抑制电磁转矩脉动,控制效果良好。     

三电平异步电机的无速度传感器矢量控制系统研究

为解决在中高压领域无速度传感器矢量控制速度辨识差的缺点,基于三电平电压源型逆变器,提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制方案.该方案采用间接矢量控制(IFOC)策略,以模型参考自适应(MRAS)方法构造速度辨识系统,并在新型三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)简化算法基础上,运用MATLAB/Simulink实现对三电平异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真研究.仿真结果表明,所述控制方法正确有效,该系统具有较好的稳态特性和动态响应能力.     

基于矩阵变换器供电的感应电机DTC系统仿真研究

对于矩阵变换器供电的电机系统,空间矢量调制法只能实现简单的开环VVVF控制且对输入电压抗干扰性能差.基于矩阵变换器开关状态的分析,把矩阵变换器视为直流母线电压为输入线电压的电压源逆变器,并通过仿真实验,验证了矩阵变换器供电的感应电机直接转矩控制系统的可行性.通过对矩阵变换器输入线电压为高、中、低3种情况下直接转矩控制转矩脉动的分析,得出了一种有效减小转矩脉动的控制方法.输入电压非正常下的仿真结果表明矩阵变换器供电的感应电机直接转矩控制系统对输入电压具有较强的鲁棒性.     

基于DSP的异步电机矢量控制系统研究

为提高异步电机控制性能,根据异步电机矢量控制原理,采用空间矢量脉宽调制技术,按照异步电机的定子产生跟踪圆形旋转磁场的方式控制逆变器开关动作,供给电机理想的正弦波电流,提高异步电机的稳、动态性能。结合电机控制专用高速数宇信号处理器TMS320LF2407A运算速度快、精度高、可以实时完成SVPWM控制算法的特点,建立了异步电机转子磁场定向下的矢量控制系统。实验结果表示,系统方案切实可行,工作性能良好。     

基于DTC-SVM的地铁并联牵引电机控制策略研究

在地铁同一转向架下单逆变器控制两并联异步电机的结构中,轮径差或电机参数不同等因素会导致电机间转矩差和转矩脉动较大。针对这一问题,建立了地铁同一转向架下双异步电机并联时速度耦合的负载模型,采用基于空间矢量调制(SVM)的直接转矩控制(DTC)策略,引入实时计算的加权系数,使DTC权重偏向于转矩较小的电机。该控制方案具有转矩波动更小、逆变器开关频率恒定和电机间的转矩差较小的特点。仿真结果表明,相对于平均DTC,所提出的加权DTC方法有效减小了电机转矩差和降低了转矩脉动。