中点箝位型三电平变换器SHEPWM方法研究

简单介绍了中点箝位型三电平变换器SHEPWM的原理,基于M ATLAB的FSOLVE函数解SHEPWM超越方程的方法,绘出了当超越方程个数N=11时的解轨迹曲线,从曲线上分析SHEPWM方法最大调制比可以达到1.15。为了验证上述解轨迹曲线的正确性和研究中点箝位型三电平变换器SHEPWM方法在不同调制比下的实际消谐波效果和相线电压谐波畸变,用M ATLAB的S IMUL INK图形化工具GU I仿真了各调制比下N=11时候相线电压的谐波畸变,并绘出了相线电压的消谐波效果和输出的相线电压和调制比关系曲线,得知随着调制比增大,实际的消谐波效果越来越好、输出相线电压的谐波畸变率THD也呈快速下降趋势。最后建立了三电平变换器的实验模型,用实验室开发的电力电子数控开发平台控制异步电动机的变频调速。实验结果与仿真结果一致,证实了FSOLVE函数求解的正确性和DSP数控系统控制电机调速的方便性。     

改善低直流母线电容电机驱动系统稳定性方法

使用薄膜电容代替电解电容的低直流母线电容电机驱动系统具有更长的寿命、更少的成本和体积以及更高的功率因数等优势,可消除电解电容带来的诸多弊端,但也造成了诸如系统稳定性等问题。首先对低直流母线电容电机驱动系统的稳定性进行了理论分析;在此基础上,采用重构直流母线电压参考信号的有源阻尼法解决了系统稳定性问题;最后,通过实验在无速度传感器感应电机驱动系统中验证了该方法的有效性。     

Y／△接线变压器三角形侧环流计算新方法

等效瞬时电感算法是区分励磁涌流和故障电流的有效方法,但220 k V及以下电压等级的Y/△接线三相变压器多采用三相一体式结构,△侧环流难以获取,因而限制了该算法在此类变压器中的应用。提出一种计算环流的新方法。首先利用变压器等效电路的微分方程,推导出△侧环流和Y侧零序电流的比例关系。在磁通不饱和区域,Y侧对应相电流和环流相等,因而也和零序电流成比例。然后利用波形相关度理论,分别求取Y侧三相电流与零序电流的相关系数以区分磁通不饱和区域,证明至少可以获取一相长度足够的磁通不饱和区域。利用该段区域内的电流求出比例系数,进而可由Y侧零序电流求得△侧环流。最后通过MATLAB仿真验证了该方法求取△侧环流的准确性。该方法无需已知变压器参数,也无需控制合闸角,在一个工频周期内就能准确求取环流。     

基于PLECS的三相隔离BUCK仿真研究

为研究三相隔离BUCK电路,使用PLECS对其进行了建模。对三相隔离BUCK的拓扑原理,换流过程和ZVS参数,占空比丢失等问题进行了分析,并根据分析对电路的参数和控制策略进行了优化设计,确定了换流控制和占空比补偿策略,确定了实现ZVS的关键参数。最后使用PLECS软件建立了仿真模型,研究结果表明,仿真结果与分析结果相吻合,一方面验证了之前电路分析的正确性,另一方面也验证了利用PLECS进行开关电源电路仿真的有效性。为使用PLECS软件对电路拓扑进一步分析奠定了基础。     

采用DRC-SPWM的VIENNA整流器在 dq坐标系下的数学模型

针对采用双斜坡比较载波调制(DRC-SPWM)的三电平VIENNA整流器在dq坐标系下进行控制时,控制环路中出现Park变换和反Park变换导致系统传递函数无法写出的问题,提出了一种将载波调制变换到dq坐标系下的处理方法,建立了基于MIMO状态空间的LCL滤波器的数学模型,得出了VIENNA整流器完整的数学模型,并对系统的控制环路进行了设计。最后搭建了仿真平台和实验样机,仿真结果和实验结果验证了VIENNA整流器在dq坐标系下数学模型及控制环路设计的合理性及正确性。该方法将VIENNA整流器在dq坐标系下的数学模型完全量化表达,简化了VIENNA整流器控制环路的设计,可以广泛应用于开关电源的输入整流模块中。     

DSP空间矢量控制三电平逆变器的研究

介绍了三电平PWM逆变器的研究前景和三电平空间矢量控制的原理，提出了一种基于检测直流侧电容电压和中点电流方向的新型平衡中点电位的空间矢量调制方法，讨论了这种方法的平衡中点电位的原理、脉冲序列的安排和该方法中小脉冲的处理和死区处理等。给出了用DSP LF2407A实现这种矢量控制方法的流程图，讨论了DSP实现中的一些问题。最后建立了三电平逆变器实验模型，实验结果验证了中点电位平衡方法的有效性和用DSP实现SVPWM的方便性。     

基于PWM分解的三电平逆变器SVPWM的DSP实现方法

三电平技术在电力输电及中高压变频场合有着广泛的应用前景。文中讨论了三电平逆变器的空间矢量控制技术和基于中点电流方向的中点电压平衡方法，根据矢量控制与载波技术的内在联系，提出了矢量控制的分解方法。利用面向控制的DSP芯片(TMS320LF2407A)内部集成的2组三相两电平载波PWM单元，实现了三电平的矢量控制技术。该方法充分利用DSP的内部资源，以单片DSP实现三电平电路的矢量控制，大大降低了控制电路硬件的复杂性，提高了系统的可靠性。实验证实所提出的方案切实可行、效果显著。     

多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的仿真研究

研究了多电平SHEPWM技术，针对1/4周期对称的多电平PWM波或阶梯波形，给出了根据波形直接确定傅立叶系数和多电平SHEPWM非线性方程组的方法；采用三角载波SPWM方法确定非线性方程组的初值，保证和加速了非线性方程组迭代过程的收敛；以五电平为例，对多电平逆变器的SHEPWM方法，用POWERSIM专用仿真软件进行了仿真研究，结果证明：多电平SHEPWM非线性方程组形式和求解过程简单，易于收敛；根据非线性方程组求得的最终波形不受参考波形限制，能够根据调制比的变化而自动调整；当调制比小于一定值时，线电压所包含的电平数也会有所下降，以满足调制比变化和谐波消除的要求；直流母线电压利用率高；谐波消除效果非常理想，输出波形质量高，是多电平变换器的一种非常有效的控制策略。     

增量式数字PI环在双向DC/DC变换器中的应用

基于对数字控制PWM变换器量化误差的分析,提出了一种易于实现的数字控制算法——增量式数字PI控制算法,它可用于数字控制高频DC/DC变换器中并可对输出电压进行稳态调节,通过对该算法的优化还可以抑制输出电压稳态振荡。该控制方案在双向DC/DC的实验装置中得到的了验证,实现了放电过程中电压环的增量式数字PI调节和充电过程中电流环的增量式数字PI调节。     

基于状态观测器的LCL滤波器型并网逆变器状态反馈最优化设计

LCL滤波器对开关纹波有更好的抑制效果。但由于是三阶系统,传统的控制方法很难对其产生的谐振峰进行抑制。本文在建立改进型离散状态空间方程和改进型观测器的基础上,利用观测值反馈,通过极点配置实现了整个系统的最佳阻尼,在不增加传感器数量的同时明显改善了系统的动态响应。在理论上分析了闭环极点对状态观测器极点配置的影响、状态观测值反馈的稳定范围以及系统参数变化对稳定性的影响。最后在10kW并网逆变器样机上证实了所提出的方案对系统动态和稳态效果的改善,验证了所提出方案的可行性和可靠性。