三态电流滞环调制与单极性倍频SPWM调制比较

分析三态电流滞环调制型和单极性倍频SPWM(正弦脉宽调制)调制型逆变器的工作原理；讨论这两种调制方式下逆变器输出的谐波分布,给出各自滤波器的设计方法。针对这两种调制方式制作了两台单相6kVA逆变电源。通过实验验证,单极性倍频SPWM调制型逆变器与三态滞环调节型逆变器相比,在相同功率等级、相同的输出及相当的THD值条件下,谐波分布固定、工作噪声小、滤波器设计简单且体积小。     

逆变器单极性电流SPWM控制与滞环控制比较

分析了电流滞环控制型及电流SPWM(正弦脉宽调制)控制倍频调制型逆变器的工作原理;讨论了这两种控制方式下逆变器的谐波分布,给出了各自滤波器的设计方法,并针对它们制作了两台300W原理样机。通过仿真与实验验证,与电流滞环控制型逆变器相比,电流SPWM控制倍频调制型逆变器具有谐波分布固定,滤波器设计简单的优点,在开关频率相同的条件下,要获得滤波后相同质量的输出波形,前者的滤波器大大小于后者。     

基于条件触发的有源电力滤波器混合调制策略

基于三相电压源变流器(VSC)的有源电力滤波器(APF)独立采用传统滞环调制或空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)进行电流跟踪时,难以同时保障稳态精度和动态响应性能。为解决此问题,提出一种基于条件触发的混合调制策略,通过分析滞环调制和SVPWM两种调制方式的工作原理,推导开关频率、环宽以及电流谐波总畸变率(THD)之间的关系,进而制定了两种调制方式的动态触发条件设计准则,简化了开关纹波滤波器设计,保证了动态响应速度和稳态精度。实验结果验证了所提混合调制策略的有效性和优越性。     

一种基于优化SPWM的过调制新方法

优化正弦脉宽调制(SPWM)是一种基于载波比较的三相电压型逆变器调制方法。首先采用傅里叶级数分析了优化SPWM的基波指数与调制度的函数关系,然后提出该优化SPWM过调制策略并分析算法所引入的总谐波畸变率(THD),给出了含过调制功能的优化SPWM算法程序流程图。最后,采用一款ARM Cortex-M3内核的微处理单元(MCU)进行实验,结果表明该过调制方法引入的谐波较少,能充分利用逆变器的直流母线电压。     

双Buck逆变器的控制方法研究

双Buck逆变器具有抗桥臂直通,可靠性高等优点.滞环电流控制是一种典型的非线性变频电流型PWM调制技术;而双极性SPWM调制系统属于恒频线性控制.这里给出了基于双Buck逆变器的滞环电流控制和双极性SPWM控制的两种实验结果比较;进行了50～400 Hz宽变频实验研究,使双Buck逆变器既能用作航空静止变流器,又可并网用作民用电.     

双Buck电压源逆变器的半周期电流调制方法

双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管,效率及可靠性都得到了很大的提高.传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控制方式,导致效率较低.采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电流,提高了效率,但是开关频率的变化不利于输出滤波器的设计.本文首先分析了电流半周期调制方式下双Buck逆变器的四象限运行方式及半周期调制原理,提出采用单电流互感器采样的恒频斜坡交截控制.对斜坡交截控制和滞环控制的稳态和动态性能进行了比较,并对有偏置电流和无偏置电流斜坡交截两种控制方式进行了频谱分析.仿真和实验结果表明了理论分析的正确性.     

光伏逆变器电流畸变的自适应抑制设计研究

借助新型的开关支路低频调制的方式可以有效降低光伏逆变器的开关损耗，但会导致输出电流总谐波失真度(THD)的增大，从而恶化逆变器的输出性能。为此，提出了一种光伏逆变器的自适应电流畸变抑制调制策略，仅在过零点时使用传统高频脉宽调制(PWM)，而在其他区段自适应切换至降损开关支路低频PWM调制，从而在降低光伏逆变器开关损耗的同时实现低THD的输出效果。以T型逆变拓扑为例，介绍了两种PWM调制策略的工作原理，对提出的光伏逆变器的自适应电流畸变抑制调制策略进行了分析，通过仿真和样机实验对所提出的自适应电流畸变抑制调制策略进行验证。实验结果表明所提出的方案可以获得低开关损耗，同时有效抑制光伏逆变器的输出电流畸变。     

三相SPWM混合调制Boost集成式光伏逆变器EI北大核心CSCD

相比于传统两级式光伏发电系统,三相Boost集成式光伏逆变器具有结构简单、成本低、集成度高、可实现单级能量变换等优点。现有的三相电压源型逆变器SPWM调制策略均可直接应用于Boost集成式升压逆变器。然而,其直流母线电压随着调制比M而大范围变化,导致开关管承受较大的电压应力;更重要的是,由于占空比呈正弦规律变化,升压电感电流含有很大的低频纹波分量,导致电流应力和通态损耗严重增加。为此,基于叠加原理,提出了三相SPWM混合调制策略。其可实现集成式逆变器直流母线电压与逆变输出电压/电流的解耦控制,降低器件电压应力;升压电感在每个开关周期内的充电时间恒定为DTs,从而从理论上彻底消除了其电流的低频脉动。通过一台1.4k W/10k Hz的原理样机,对三相SPWM混合调制Boost集成式逆变器的可行性进行了实验验证。     

新型三相逆变器及其调制技术的研究

提出了一种新型三相不带或带有很小直流连接电容的逆变器,介绍了仅通过改变相应的调制波来消除逆变器输出电压谐波的重构SPWM技术。该逆变器采用了调制波重构技术,很大程度上消除了输出电压的谐波,同时减小了直流输出滤波器的尺寸。最后通过仿真和实验比较了基于调制波重构技术的新型变换器和基于传统技术的变换器的性能,结果验证了理论分析的正确性。     

电流滞环控制级联型逆变器的矢量控制

为寻求更适合的级联型逆变器的调制方法,研究了电流滞环控制级联型逆变器的矢量控制。该法采用与单极性正弦脉宽调制(简称SPWM调制)相似的单极性电流滞环控制,控制脉冲产生简单。电流滞环控制时采用动态调整滞环宽度实现开关频率恒定,可用类似相移SPWM脉冲产生方式来实现电流滞环控制时H桥级联型逆变器一相多H桥移相控制脉冲的产生;电流滞环控制的级联型逆变器按转子磁场定向矢量系统采用转子闭环,磁甸开环控制。最后仿真与实验结果验证了所提方法正确,逆变器转速外环跟踪性快速,矢量系统动静态性能良好。     

并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究

根据并网PWM逆变器运行特点,分析论述了两态滞环调制和三态滞环调制工作原理。研究和设计了一种具有倍频效果的三态滞环控制逆变器并网系统及其状态转移控制逻辑。在并网效率、并网电流脉动和开关频率等方面对两种滞环控制方式进行了对比研究。Pspice仿真和样机实验验证了在输出电流和环宽设定相同的情况下,三态滞环调制较之两态电流滞环调制具有倍频控制的效果,可在相对低的开关频率下获得较快的动态响应,有利于降低功率管开关损耗,提高并网系统运行效率。系统可实现功率因数为1的并网电流输出,且具有稳定性好、电流脉动小等优点。     

正弦波逆变器脉宽调制技术的调制模型分析

高频脉宽调制（PWM）正弦波逆变器的应用越来越广泛,对其调制模型的定量分析对系统参数设计和方案优化有重要帮助。通过双重傅里叶变换得到了正弦波逆变器3种主要PWM方法的调制模型,提出了一种新型单极性正弦波PMW（SPWM）方法,并给出了其调制模型。通过对各种调制方法的分析和比较,确定了在不同场合下的最佳调制策略:对于单相全桥逆变器,倍频式SPWM和单极性SPWM为最佳;对于组合型三相逆变器,新型单极性SPWM为最佳。仿真和实验验证表明了理论分析的正确性。     

基于小波调制的异步电机变频控制技术

在此设计实现一种基于小波调制(WM)的逆变器控制技术,并将其应用于三相异步电机的变频控制。该WM技术首先将逆变器调制过程模拟为一个非均匀采样与重构的过程,而后采用组合Haar小波结合多分辨分析(MRA)理论对这一过程进行实现。实验结果表明,与传统正弦脉宽调制(SPWM)逆变器相比,这种WM方法可将逆变器输出的集中分布的谐波相对均匀分散到一个较宽的频带范围内,并有效减小离散谐波峰值;此外,与传统异步电机SPWM变频控制效果相比,基于WM的异步电机变频控制也体现了定子电流谐波低、变频过程调整时间短及转速调节平滑等特点。     

小直流电容三相变换器新型调制技术的研究

为了获得较好的逆变输出电压、较高的功率因数和较小的系统侧电流畸变率,已经采用了诸如可控整流、较大的直流滤波电容、复杂的控制器等手段。本文提出了一种三相带有很小的直流连接电容的变换器且仅通过改变相应的调制波来消除变换器输出电压谐波的可调调制波SPWM技术,并基于DSP对变换器进行了设计和分析。该变换器采用了可调调制波SPWM技术,很大程度上消除了输出电压的谐波,同时减小了直流输出滤波器的尺寸。本文还详细地阐述了三相变换器可调调制波SPWM技术,并对变换器的性能进行了全面的分析。最后通过仿真验证了三相变换器的优越性。     

CRH3动车组牵引逆变器3种调制策略研究与仿真

为了研究CRH3动车组牵引逆变器所适合的调制策略,分别分析了正弦脉宽调制(SPWM)、电流滞环PWM(CHBPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)这3种调制方法的基本原理,证明了SVPWM调制直流电压利用率最高,并通过Matlab/Simulink对分别采用3种调制策略的电机逆变器控制系统进行对比仿真分析。仿真结果表明,采用SVPWM调制时的定子相电流畸变率和电磁转矩脉动均很小,是适合CRH3动车组牵引逆变器采用的一种调制策略。     

适用于电流型变流器的空间矢量过调制策略

提出一种适用于电流型变流器(current source conver- ters, CSC)的空间矢量过调制策略。该方法根据调制比将整个过调制区域分为两部分,能实现变流器从线性区域到六脉波状态的平滑过渡,并且保证输出电流和调制比之间成线性关系。另外,该文也对逆变器输出电流的谐波畸变率和低次谐波含量进行了详尽分析,将此过调制策略应用于基于电流型变流器的不间断电源上,系统能够获得更快的动态响应和更高的输出功率,并通过仿真试验得以验证。     

并联有源电力滤波器的调制误差补偿策略研究

通过对电压源逆变器输出脉冲序列函数的傅里叶分析,推导了并联型有源电力滤波器数字控制系统中心对称规则采样方式的调制误差模型.在此基础上,提出运用一种基于自适应预测算法的准自然采样脉宽调制方法,精确逼近自然采样调制过程,从而有效抑制有源电力滤波器实际输出电流相对于理想补偿函数的相位偏移与波形畸变,显著提高了有源电力滤波器对...     

三相SPWM混合调制Boost集成式光伏逆变器

相比于传统两级式光伏发电系统,三相Boost集成式光伏逆变器具有结构简单、成本低、集成度高、可实现单级能量变换等优点。现有的三相电压源型逆变器SPWM调制策略均可直接应用于Boost集成式升压逆变器。然而,其直流母线电压随着调制比M而大范围变化,导致开关管承受较大的电压应力;更重要的是,由于占空比呈正弦规律变化,升压电感电流含有很大的低频纹波分量,导致电流应力和通态损耗严重增加。为此,基于叠加原理,提出了三相SPWM混合调制策略。其可实现集成式逆变器直流母线电压与逆变输出电压/电流的解耦控制,降低器件电压应力;升压电感在每个开关周期内的充电时间恒定为DTs,从而从理论上彻底消除了其电流的低频脉动。通过一台1.4k W/10k Hz的原理样机,对三相SPWM混合调制Boost集成式逆变器的可行性进行了实验验证。     

三相SPWM逆变器的谐波分析及其抑制策略

对三相电压型SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律进行了讨论,并提出了一种新的易于工程实现的谐波抑制策略,该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加-个三次波使之成为鞍形波,产生相应的SPWM波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形.数学分析表明有利于降低输出电压THD(波形畸变系数)、改善谐波电流损耗和转矩特性,仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性.     

预测电流控制双开关型双Buck并网逆变器

双Buck逆变器具有可靠性和效率高的优点,常被用作新能源发电和不间断电源的解决方案。双Buck逆变器存在输入电压高、双极性调制的缺点,采用双开关型双Buck逆变器消除这些不足,双开关型双Buck逆变器主要采用滞环电流变频控制,谐波频谱宽、滤波器设计困难,对功率器件的开关速度要求高;为此,采用SPWM控制方式实现逆变并网,使谐波频谱固定易滤除;同时通过预测电流控制策略消除电网电压扰动,提高逆变器的性能。最后通过PSIM仿真验证了理论分析与设计的可行性。