三相单级非隔离Cuk逆变器研究

由3个完全相同的独立的Cuk变换器构成一个三相单级非隔离逆变器。对该电路的工作原理和控制策略进行了分析,针对传统电压控制方式中,输出电压波形含有大量二次谐波,且采用传统改变电路参数的滤波方法可能导致造成整个逆变器的尺寸增大,价格及损耗增高,甚至使整个系统控制更加复杂这一问题,在系统中加入合适的带通滤波器以及适当的比例谐振(PR)控制器,在改善输出电压质量的同时,不影响系统的控制性能。最后在Matlab/Simulink环境下建立了控制系统的仿真模型,验证了新控制系统的可行性,并取得了较好的波形质量。     

一种新型单级非隔离双Cuk逆变器

为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化的输入直流电压。介绍该逆变器的工作原理和参数设计方法,推导其数学模型并设计闭环调节器。在理论分析的基础上,进行仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该逆变器具有升降压能力,适用于输入电压宽范围波动的应用场合;通过设置适当的调节器,该逆变器可以获得良好的动、静态性能。     

一种新型不对称三相三电平逆变器

提出了一种新型的不对称桥臂的三相三电平逆变电路,对该拓扑结构及工作原理进行了详细的分析。在控制算法上,对传统的三电平SVPWM算法进行了改进,将传统的两电平和现有的三电平算法联系起来并线性转化到三电平,避免大量的三角运算。在此基础上将该算法与新的电路拓扑结构结合起来,对中点电位的不平衡问题进行分析并给出了对策,利用Matlab/Simulink仿真工具对该拓扑和算法的正确性进行了验证。实验结果表明,该新型三电平逆变器能够很好地完成逆变,且改进算法也非常适用于此新型结构,中点电位波动小,总的谐波畸变率低,性能稳定。     

一种新型的三相单边三电平逆变器及其调制策略

提出了一种新型的三相单边三电平逆变器,其前级通过Boost变换器实现三电平供电,逆变部分采用一侧三电平一侧两电平的形式来简化电路结构;分析了该电路的工作原理,并设计了适用于该电路结构的五段工作模式空间矢量脉冲宽度调制策略,实现了三电平侧的正常调制及两电平侧的低损耗调制。在该调制策略下,电路具有相对简单的控制算法,而且在简化逆变电路体积的同时仍能实现较低的开关损耗及输出电压电流较少的谐波含量。在MATLAB/SIMULINK环境下建模仿真,仿真结果验证了该新型电路的有效性和优越性及其调制策略的可行性。     

单级Cuk集成式升压逆变器的电路拓扑研究

针对低输入电压的逆变场合,提出一种单级Cuk集成式升压逆变器拓扑结构.其通过共用功率元件,将传统逆变器与2个Cuk变换电路集成,并借助改变电容放电路径实现升压逆变.与其他单级升压逆变结构相比,该结构所用器件少,结构紧凑且对称.介绍了该逆变器的电路结构,分析了不同导电模式下的电路工作状态以及升压网络的临界状态,最后在理论...     

采用三电平数字控制的三相逆变器

三电平逆变器由于器件电压应力低而广泛应用于高压场合,现代数字控制技术的不断发展,更为三电平控制提供了良好的实施手段.本文基于三电平数字控制的三相逆变器应用,采用空间矢量调制的数字控制方法,实现了三电平逆变器的设计要求,采用坐标变换取整的设计方法进一步优化数字控制模型,并针对输入电容电压平衡要求对软件算法进行补偿设计,从而构成了带电容电压平衡的三电平三相变换器完整数字控制解决方案.最后运用Matlab仿真工具对控制方案进行了系统验证.     

一种高效软开关三电平逆变器研究

研究了一种新型软开关三电平逆变器。首先介绍其工作原理,在此基础上针对现有文献关于缓冲电感、电容参数设计的不足,根据软开关逆变器换相总时间及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)峰值电流两个约束条件,给出了参数的设计依据;针对该软开关逆变器在换相时出现的谐振现象,详细分析了不同状态下谐振等效回路,据此提出一种阻容并联的谐振抑制方法,并给出了电阻、电容的选取原则。最后通过仿真及实验验证了参数选型的合理性及抑制方法的有效性。     

一种三相四线制三电平逆变器的中点平衡策略

在三相四线制(3P4W)三电平逆变器系统中,为避免产生零序电流,通常采用正弦脉宽调制(SPWM),但SPWM无法抑制直流侧中点电压波动。此处提出了一种平衡三电平逆变器中点电压的混合调制策略。当中点不出现明显波动时,使用SPWM;当中点出现不平衡时,将SPWM分解为双调制波来进行载波比较,改变中点箝位(NPC)时间,不注入零序即可实现中点电压平衡。实验结果验证了所提调制策略在不同功率因数、调制比以及不平衡负载下中点平衡的有效性。     

一种三电平三相四桥臂逆变器中点电位平衡策略

针对三电平三相四桥臂逆变器数学模型复杂和不对称运行时易导致直流电容中点电位漂移的弊端,本文采用降维策略,将三维数学模型降为平面模型和一维模型的简单叠加;基于空间矢量脉宽调制(SVPWM),分析各种矢量对中点电位的影响,通过合理选择和优化开关矢量,使单个采样周期内流过直流电容中点的平均电流严格为零,从而有效抑制了中点电位的漂移。仿真和实验结果表明了本文所提算法在宽范围调制比和不对称负载条件下均能有效保证直流侧中点电位的平衡。     

一种三电平逆变器SVPWM快速算法研究

三电平逆变器与两电平逆变器相比有许多优点,低开关频率下,载波频率及载波频率倍数处谐波含量低。但是三电平逆变器电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法结构复杂,控制器运算量较大。针对以上问题,本文提出一种改进型三电平SVPWM算法,该算法仅需简单的逻辑判断即可得到参考矢量的具体位置和合成参考矢量的最近3个矢量,大大简化了参考电压矢量的合成和作用时间的分配。最后,以三相永磁同步电机为被控对象,用Matlab/Simulink进行了验证,表明该方法的可行性和正确性。     

一种交错式三电平逆变器的研究

针对正弦波交流输出的应用场合,提出了一种可降低电感纹波电流的功率管交错并联式三电平逆变电路。该电路需要六个功率开关管,其中上下位置各采用两个功率管并联工作在交错模式,而中间两个位置的功率管则工作在倍频模式。分析了电路的工作原理,提出了其PWM脉宽调制方式。推导了该电路和其他两种常用半桥式逆变电路的纹波电流公式,并对三者进行了比较。阐述并采纳了一种带干扰正馈抑制的逆变器双环控制策略。样机的测试结果证明了电路和系统的有效性。     

一种单级式三相升压型并网逆变器的控制策略

提出了一种单级式三相升压型并网逆变器的控制策略,详细分析了主电路的工作原理,推导了并网电流的输出特性,进行了仿真研究.建立了基于DSP芯片TMS320LF2407的控制系统实验平台.仿真和实验结果表明,该方案通过一级变换同时进行升压和DC/AC变换,最终实现高功率因数电流源并网,省去了传统电流型逆变器中直流侧工频电感,同时任何时刻只有两个开关管导通.本逆变器体积小、成本低、效率高,由于采用了数字控制,具有控制灵活、稳定性高、并网电流质量好等优点.     

一种快速三电平逆变器SVPWM算法

针对基于直角坐标系的传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法计算量大,实时性差,对控制器性能要求高的缺点,提出一种快速三电平SVPWM算法。该算法基于自然abc三相坐标系,无需坐标变换,比较三相输入参考电压的大小及符号便可以判断出参考电压矢量所处扇区,通过对参考电压矢量进行旋转归一化处理,可以将计算量减少到原来的1/6,无需三角函数及根号运算,易于数字化实现。仿真和实验结果验证了所提算法的有效性。     

一种三电平逆变器SVPWM简易控制算法

分析了二极管钳位型三电平逆变器的结构及工作原理,以及三电平逆变器巾各个合成空间矢量的作用时间,并以此作为调制信号,从信号处理的角度来理解三电平空间矢最脉宽调制(SVPWM)技术,提出了一个便于数字编程实现的三电平SVPWM控制算法.全面阐述了仿真系统搭建的理论依据,通过MATLAB仿真,得到了期望的仿真波形,验证了该算法的可行性.     

单级模块化多电平光伏并网逆变器研究

提出了基于模块化多电平变换器(MMC)的光伏并网发电系统的单级双闭环控制策略。电压外环为电流内环提供与电网同相位的并网参考电流,电流内环采用比例谐振(PR)控制器以实现并网电流的无静差调节。采用增量电导法完成最大功率点跟踪(MPPT)任务,基于反馈控制的思想,通过对各子模块的参考电压进行微调,实现电容电压平衡控制。该光伏逆变系统的拓扑结构不仅具有高度模块化和用户定制的优点,而且能适应一定范围的光伏电池电压波动。实验结果证明了所提方法的正确性和可行性。     

基于虚拟DSP模块的三相三电平逆变器研究

构建了一个虚拟数字信号处理器(DSP)模块。该模块采用Saber仿真软件中的MAST语言模拟产生PWM信号,同时MAST语言去调用VC++编写的控制程序,结合Saber仿真软件中主电路,在Saber环境进行控制系统调试,调试完成后可直接将VC++的程序下载到实际DSP中。这里以三相三电平逆变器为例,分别在Saber环境和物理系统中建立样机,仿真与实验结果表明,采用虚拟DSP模块控制的效果与实际DSP控制的效果类似。     

三相三电平并网逆变器无死区SPWM控制研究

深入研究当前电压型逆变器的死区补偿或无死区正弦脉宽调制（sinepulsewidthmodulation,SPWM）策略,并分析它们存在的问题。在此基础上,提出基于调制函数的并网逆变器无死区SPWM控制策略。为在三相三电平逆变器中应用这种策略,首先采用分相控制达到三相并网电流、调制函数的解耦,然后利用解耦的并网电流调制函数进行无死区SPWM控制。实验证明,这种控制策略简单有效,保证了无死区调制策略的可靠性,并摆脱了传统方法对于硬件检测电路的依赖。     

三相三电平逆变器输出电压谐波抑制控制研究

以二极管箝位型三电平逆变器为研究对象,分析了其工作原理,建立了数学模型,设计了控制策略。针对控制系统工作在低频段出现若干奇数次谐波问题,采用适用于三电平逆变器的准比例谐振控制方法对输出电压谐波进行抑制。通过MATLAB/Simulink仿真分析得出,二极管箝位型三电平并网逆变器系统在准比例谐振控制下拥有高质量的输出电压波形和较好的负载切换动态特性。     

三相多电平逆变器SVPWM的一种统一快速算法

根据伏秒积平衡原理,提出了多电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)的一种统一快速算法.该算法无需确定电压空间矢量(VSV)所在的扇区,无需确定相邻的合成矢量,只需根据简单的四则运算就能确定逆变器的开关状态,且随电平数的增加,运算量增加很少,大大减小了计算量.这里分别对以TMS320LF2407 DSP为控制核心的400Hz中频电源上两电平的实验结果和三电平、五电平逆变器的仿真实验结果进行了方法正确性和有效性的验证.     

一种新型三相三电平PWM整流器的研究

介绍了一种新型的三相三电平中性点二极管箝位PWM整流器电路拓扑,在详细分析该电路工作模式的基础上,提出了一种新颖的基于PWM整流器平均模型的定频PWM控制策略。仿真结果表明,该PWM整流器可以有效地抑制注入电网的谐波,减小开关管应力,实现功率因数可调以及能量的双向流动。