直流PWM功率变换器的死区效应及其计算机仿真

在直流ＰＷＭ调速系统中，为确保上下桥臂开关元件的安全运行而设置的互锁延迟时间导致了功率变换电路的死区效应。如输出直流电压降低，谐波成分增大。而且这种效应还随调制频率的升高而加剧。其结果影响了高速开关器件的有效应用，降低了ＰＷＭ调速系统的性能。本文重点对Ｈ型电路的死区效应进行了理论分析和计算机仿真，并给出了有关公式和曲线图表。     

SPWM变换器无死区滞后控制技术的研究

ＳＰＷＭ变换器中的死区设置使变换器输出电压谐波含量增加,电压利用率和可靠性降低。本文通过对桥式ＳＰＷＭ变换器换流机理的分析,指出现有的死区设置方法的不足之处,提出一种可以应用于ＳＰＷＭ变换器的无死区控制策略,并归纳了可以实现无死区控制的变换器的条件,在三相高功率因数ＰＷＭ整流器样机上的实验结果证明了控制策略的可行性。     

级联型高压变频器死区效应分析

设计电压型PWM变频器时死区时间的设定会造成输出谐波增加、负载电动机转矩脉动，严重时甚至引起电动机震荡。针对电压胞级联型结构的高压变频器，通过理论推导和仿真分析，较为详细的探讨了其死区效应的特点和影响因素。研究证明，电压胞级联型高压变频器死区效应与电压胞个数无关，随频率调制比和死区时间的变化而同步变化，且总的看来死区的影响不很严重，但从高性能调速的角度，适当的死区补偿也是必要的。     

三电平PWM变频调速装置

文章从三电平ＰＷＭ变频器的输出状态、电压波形、空间电压矢量、谐波等几个方面分析了它的基本结构、控制原理，揭示了六角形空间电压矢量图的内在机理。详细叙述了三电平ＰＷＭ变频器在输出调频、调压和ＰＷＭ调制控制中的作用以及三电平ＰＷＭ变频器的优异性能。     

PWM变频器供电交流励磁发电机输出谐波分析

研究由交－直－交固定载波型ＰＷＭ变频器供电励磁的发电系统的谐波特性,给出ＳＰＷＭ、ＳＶＰＷＭ调制模式下变频器输出谐波的解析表达;根据交流励磁电机谐波电路模型,导出定子侧“电源谐波”的解析表达;通过计算实例分析和比较ＳＰＷＭ与ＳＶＰＷＭ两种模式下的谐波特性,为励磁变频器类型选择和谐波抑制策略提供依据。     

SPWM逆变器死区效应的研究

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象,必须注入若干微秒的死区时间。死区会导致逆变器的波形畸变,即死区效应,如输出基波电压降低、谐波成分增大等,这种效应随着调制频率的增大而增加,其结果是影响了高速开关器件的有效利用,降低了SPWM调速系统的动、静态性能,增大了低次谐波的抑制难度。文章对不同使用条件下死区时间引起的输出电压基波、低次谐波的变化规律进行了系统分析,建立了定量计算的数学模型,给出了仿真曲线,并以实验结果作了验证。所得结论对于SPWM逆变器的设计具有一定的参考作用。     

统一认为采取措施 加快加网建设：在全国城市电网工作座谈会上的总结发言

根据ＳＰＷＭ基本原理与傅氏级数理论，建立了计算逆变器开关角与输出电压谐波分析的数学模型。通过理论分析和仿真计算得出变频电源输出谐波的分布规律和总谐波失真度变化曲线。讨论了不同控制模式下变频电源的典型工作过程，得到输出谐波的变化规律，分析了ＳＰＷＭ电压源逆变器的输出谐波问题，有利于ＳＰＷＭ技术在工业领域的进一步推广和应用。     

SPWM电压源逆变器变压变频过程的谐波分析

根据ＳＰＷＭ基本原理与博氏级数理论，建立了计算逆变器开关角与输出电压谐波分析的数学模型。通过理论分析和仿真计算得出变频电源输出谐波的分布规律和总谐波失真度变化曲线。讨论了不同控制模式下变频电源的典型工作过程，得到输出谐波的变化规律，分析了ＳＰＷＭ电压源逆变器的输出谐波问题，有利于ＳＰＷＭ技术在工业领域的进一步推广和应用。     

特大功率组合变流器的相移SPWM技术

针对目前在特大功率变流器场合，由于ＧＴＯ等特大功率开关器件的频率限制难以应用Ｓｐ。ＷＭ技术的现状，本文提出了一种组合变流器的相移ＳＰＷＭ技术。此技术将低开关频率的变流器用相移ＳＰＷＭ的方式连接成组合变流器，其优点为：①单个变流器的工作频率是很低的，这对器件频率特性降低了要求，并减少了开关损耗。②有效地降低了大功率变流场合的输出谐波含量，改善了输出波形。③组合变流器有较好的线性调节度，传输带宽。便于调节和控制。文中给出了此技术的实现方案，并对相移ＳＰＷＭ组合变流器的输出电压频谱，传输线性度和传输带宽进行了分析。     

高性能单相变频器的研究

设计了内燃机车空调器单相电容电动机用单相变频器,该变频采用特定谐波消除方法生成ＰＷＭ开关信号,输出电压基波含量高,低次谐波含量基本为零,且调频范围宽,分析了各单元电路和升压变压器的设计方法。通过实验研究了证明该变频器输出电压稳定,能满足实际要求。     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压。通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了死区效应时SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明,对于开环控制的SPWM逆变器,随着死区时间增加,逆变器输出基波电压有效值降低,输出电压谐波分量显著增加;对于单电压闭环控制的SPWM逆变器,死区时间对逆变器输出基波电压的影响与负载有关。通过仿真研究验证了理论分析的正确性。     

基于重复控制的SPWM逆变电源死区效应补偿技术

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下管直通现象,必须注入一定的死区时间,死区会导致逆变器的输出波形畸变,即死区效应.在分析了死区时间对单相SPWM逆变器输出波形特性的影响的基础上,提出了一种基于重复控制的死区补偿控制策略,该控制方法可有效地改善输出电压的波形畸变,并在一台单相400Hz、5.5kW装置上进行了详细的实验验证,实验结果表明了该补偿策略的有效性和实用性.     

采用垂直多载波调制技术的并网逆变器

在电压源型PWM并网逆变器的设计时,通常用设置开关延时(死区)的方法来避免直流链的短路现象.这种方法将会降低并网逆变器的输出性能,即产生“死区效应”.为解决上述问题,提出一种基于垂直分层多载波的新型复合功能PWM调制策略.与传统的分别进行死区时间设置和基于电压伏秒平衡的死区补偿方法相比,垂直分层多载波PWM调制策略具有...     

自然采样SPWM逆变电源的谐波分析及抑制策略

在借鉴国内外相关研究的基础上,对电太源型自然采样正弦脉宽调制（SPWM）逆变器输出电压、电流的谐波及其产生规律进行了较为详尽的分析,并从工程实际出发给出了3种谐波抑制策略：选择合适的载波频率,以消除低次和某些奇次谐波;精确实现先定的载波频率,以避免异步调制中出现的偶次谐波;注入适当的谐波分量,以在不加大输出谐波含量的情况下提高电压利用率。最后,把以上谐波抑制策略应用于35kVA客车空调逆变电源,并给出了实验结果。     

大容量400Hz逆变器输出LC滤波器设计和低次谐波抑制

为了有效抑制大容量中频400Hz/115V逆变器输出电压中的谐波,推导了两级级联H桥载波移相正弦脉宽调制(SPWM)时输出电压波形的数学表达式,可准确得到逆变桥开环状态下输出电压的基波和各次谐波含量,为输出滤波器的设计提供了理论依据。同时考虑滤波电感上的基波压降、电感电流纹波以及无功容量等因素,提出了LC滤波器的设计方法。另外,通过在逆变器外环和内环分别采用基波谐振控制和3、5、7次谐振控制,不仅可以消除稳态误差,还可以补偿3、5、7次谐波。通过仿真和实验证明了理论分析的正确性。     

闭环SPWM逆变器死区效应分析

本文通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析，建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型，研究了逆变桥臂死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明，对于闭环SPWM逆变器，逆变器输出基波电压在空载时随着死区时间的增加而增加，其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。     

闭环SPWM逆变器死区时间对输出基波电压的影响

针对瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器逆变桥臂控制信号死区时间造成输出谐波电压问题，建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型，研究了逆变桥臂控制信号死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。仿真和实验结果表明，对于采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM逆变器，其输出电压在空载时随着死区时间的增加而增加，负载电流超过临界电流后其输出电压随死区时间增加而下降；其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。     

单相SPWM逆变器的死区效应分析和补偿策略

文章详细分析了单相SPWM逆变器中死区时间和开关器件固有特性对输出波形的影响，提出了1种基于重复控制的死区补偿策略，该方法有效地改善了输出电压的波形畸变。在l台400Hz、7．5kVA样机上的实验结果验证了该补偿策略的有效性。