电压空间矢量脉宽调制方法的研究

本文介绍了电压空间矢量调制的原理,并对电压矢量的合成做了详细分析,给出SVPWM调制方式与载波调制的关系及用载波调制的方法实现电压矢量控制的具体步骤。最后通过Matlab/simulink进行仿真验证。     

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.     

三电平电压空间矢量调制与载波调制关系的研究

三电平变换器相对于两电平变换器有很多优越之处,在高压大功率领域应用十分广泛。本文详细地分析了三电平电压空间矢量与载波调制的之间的内在联系,并推导了零序电压分量的数学表达式。阐述了空间电压矢量调制就是零序分量注入的载波调制。最后,给出了三电平SVPWM方案的仿真结果。     

双级四脚矩阵变换器随机载波调制原理与实现

双级四脚矩阵变换(Four-leg Indirect Matrix Converter.简称HMC)的空间矢量调制需要复杂的三维矢量合成运算.使用随机载波调制不仅能简化运算过程,还能减弱开关频率附近的噪声干扰.在此制作了一套基于载波调制的HMC样机,并随机使用4种不同载波形式重塑输出电压噪声频谱.实验结果表明,该FIMC容易实现,且能够改善输出电压在整数倍开关频率附近的噪声分布.     

SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系

提出了一种电压空间矢量调制的新型等效算法，在该算法中无须进行电压矢量夹角的三角函数的运算，只有普通的四则运算，计算变得非常简单。克服了常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的坐标转换、正弦函数和反正切函数运算，导致计算量大并且复杂的算法影响计算精度的缺点。详细分析了SVPWM、SPWM与逆变器控制方程的解的关系，得出SVPWM是逆变器控制方程的一个最优解，三角载波调制是逆变器控制方程的在假想中线下的特解，因而空间矢量调制SVPWM和三角载波调制SPWM的本质联系在于二者是同一控制方程的在不同的附加条件下的两个不同的特解。给出了基于空间矢量新型算法下的DC/AC PWM 逆变器的实验结果，该结果显示了该算法的正确性和有效性。     

三电平空间矢量调制与三角载波调制内在联系的研究

全面分析了三电平逆变器中应用的空间矢量调制法与载波调制法这两类调制方法的内在联系,包括调制信号与空间矢量、零序电压与冗余矢量的分配因子。详细推导了各个扇区零序电压的表达式,阐述了空间矢量调制就是中心化的三角-正弦调制。基于以上联系可以实现两类调制算法的相互转化。仿真结果验证了该内在联系的正确性。     

PWM整流器控制技术的发展

文章分别就三相电压型和电流型PWM整流器主要控制技术、原理、特点进行了系统的分析和综述.三相电压型PWM整流器控制技术包括滞环PWM电流控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制、矢量控制、直接功率控制以及单周期控制;三相电流型PWM整流器技术包括载波调制PWM、特定谐波消除PWM和空间矢量PWM.此外,文中评述了国内对PWM整流器控制技术研究的主要贡献.在此基础上,对PWM整流器控制技术发展趋势进行了展望.     

基于二极管箝位型三电平逆变器的调制方法研究

本文全面分析了三电平逆变器中应用的载波调制法和空间矢量调制法。详细阐述了这两类调制算法各自的优缺点。进一步分析两类调制方法的内在联系,包括调制信号与空间矢量;零序电压与冗余矢量的分配因子,推导了各个扇区零序电压的表达式。最终得出空间矢量调制就是中心化的三角-正弦调制的结论。基于以上联系三电平空间矢量调制可以通过合适的零序电压注入由三角-正弦调制等价地实现。仿真和实验结果验证了该结论的正确性。     

基于空间矢量的电流型整流器的功率因数校正技术研究

在分析空间矢量调制技术(SVM)的基础上,实现了电流型整流器的电流空间矢量调制技术,并利用三相电压型整流器的二逻辑电压空间矢量调制实现了电流型整流器的三逻辑空间矢量调制,且获得了电流型整流器的单位功率因数.两种方法进行了仿真对比,得出一些有益的结论.     

基于空间电压矢量细分和调制的永磁同步电机直接转矩控制

研究了一种新型的永磁同步电机直接转矩控制方案。分析了由于空间电压矢量的非连续性导致的转矩脉动。综合利用空间电压矢量细分技术和空间电压矢量调制技术,产生新的空间电压矢量,将其应用于永磁同步电机的直接转矩控制,抑制了由于空间电压矢量非连续性导致的转矩脉动。仿真结果验证了理论分析。     

多电平最优空间矢量PWM控制方法的研究

空间矢量PWM控制方法已在常规二电平板式逆变器广泛应用，而由于电平数增多，采用常规的空间矢量调制方法从数以百计千计的矢量中选取合适的矢量非常困难，因此多电平变流器的控制只用于电平数目较低如三电平、四电平或五电平。该文提供了一种新型的用于多电平变流器的多电平最优空间矢量PWM控制方案（MOSV PWM）。这种控制方法基于空间矢量PWM控制的思想，从三相参考电压得到8个待选空间矢量和参考电压矢量，然后选择与参考电压矢量最近的空间矢量。这种方法微机执行时间短且执行时间与电平数目无关，不受电平数目增加的影响，还可以与最优开关频率PWM法同时使用以提高调制系数。采用异步电动机调速系统对这一方法进行了验证。     

一种新型的多电平逆变器空间矢量控制方法

基于传统的两电平逆变器空间电压矢量方法,提出了一种新型的多电平逆变器空间电压矢量实现方法,该方法将一相的逆变单元分为基本单元和调制单元两部分,相应地对参考电压也要进行分解处理。在一个脉宽调制(PWM)周期中,只对调制单元进行PWM控制,基本单元输出的电平不变。仿真研究表明该方法输出电压波形总畸变率较小,可用于单元串联多电平逆变器的控制。     

优化开关模式单相SVPWM与载波PWM统一性研究

针对单相脉宽调制(PWM)逆变器,在分析单相电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)基本原理的基础上,给出了一种优化开关模式单相SVPWM的DSP实现方法。该模式有效避免了PWM周期间和逆变电压扇区间的电压矢量突变问题,降低了逆变开关损耗,且逆变输出波形谐波含量低。通过分析推导优化开关模式单相SVPWM的载波调制形式及其零序信号形式,论证了优化开关模式单相SVPWM与载波PWM的统一,实验结果验证了分析的正确性。     

Space vector control and current harmonics in quasi-resonantsoft-switching PWM conversion

The paper presents an analysis of the behavior of the modulation schemes useful for the soft-switched, quasi-resonant VSI power inverter in comparison with standard PWM techniques (sine-triangle and space-vector). Although the presence of a purely capacitive snubber across each power device in such kinds of converters allows true PWM, this is affected by some constraints in the switching sequence depending on the load current polarities, which result in a ripple content much higher than that obtained from conventional PWM schemes with the same switching frequency. However, it is also shown that the location and duration of the zero-vector state is a degree of freedom which can be useful to obtain different switching sequences, so reducing substantially the ripple. The above criteria have been adopted in developing a PWM technique based on space vectors, which is also described in the paper. Such a technique determines the optimum vector sequence which gives the wanted voltage vector, while reducing the ripple content. Results of simulations are reported, illustrating the differences between the various schemes and validating the effectiveness of the proposed modulation method     

级联型逆变器的一种新型SVPWM方法

在有高性能调速要求的场合需要矢量控制、直接转矩控制等电机控制方法,级联型逆变器应用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术可以实现对电机的高性能控制.随着电平数的增加,电压空间矢量数急剧增多,又存在着冗余开关状态,造成SVPWM算法过于复杂,难以应用于实际系统.本文提出了一种基于两电平SVPWM算法的新型多电平SVPWM方法,并通过Matlab 6.1的系统仿真验证了其正确性和有效性.     

适用于电流型变流器的基于分类算法的快速空间矢量过调制策略

提出了一种适用于电流型变流器(Current Source Converters,CSC)的基于分类算法的快速空间矢量过调制策略。由于引入分类算法,该空间矢量调制策略只需简单计算即可确定开关状态及其作用时间。同时本文提出的过调制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,本文也对逆变器输出电流的谐波畸变率进行了详尽分析,将此过调制策略应用于基于电流型变流器的不间断电源(Uninterruptible Power Supplies,UPS)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。     

Field-oriented asynchronous pulse-width modulation forhigh-performance AC machine drives operating at low switching frequency

A novel pulse-width modulation (PWM) technique is based on the prediction of the trajectory patterns that the stator current vector describes in a field-oriented coordinate system. The method of field-oriented PWM control minimizes the switching frequency at given torque ripple. The harmonics of the field producing current are left to develop freely, permitting operation at values of switching frequency that are lower than those of the optimal schemes known so far. The optimal switching times are computed off line and are called from a memory during operation. Signal processing is performed in a simple hardware structure     

分裂式可变调制波的PWM过调制技术及谐波分析

针对空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制算法复杂且涉及除法运算的问题,构建一种分裂式可变调制波,该调制波在调制度M∈[0,1]的线性区为正弦波,在M∈(1,4/π)的过调制区则分裂为两种以不同方式变化的正弦曲线段,相衔接构成一种调制波,其面积随M提升进一步扩大,直至方波。采用三角载波采样,在线性区改变调制波幅值即可线性地改变PWM基波值,在过调制区则减小两种正弦波曲线段间的分界角,继续提高PWM基波幅值大小,直至方波模式。经研究过调制区的PWM谐波影响与分界角初值的关系,得出最佳分界角初值。提出的PWM算法简单,线性区间的PWM电流总谐波畸变率(THD)与正弦脉宽调制(SPWM)一致;在M∈(1,1.2]过调制区其值仍延续低位。实验结果验证了该技术的有效性和优越性。