三相H桥级联逆变器的错时采样单周期控制策略

针对三相H桥级联逆变器提出一种单周期控制策略,推导了各逆变单元开关的占空比计算公式,指出可通过控制开关的占空比使每个开关周期中开关变量的平均值等于或正比于控制参考量;为了增加级联逆变器输出电压的电平数,提出将错时采样技术应用于级联逆变器单周期控制策略的方案,即将各逆变单元的采样时间依次错开。仿真结果验证了错时采样单周期控制策略用于三相H桥级联逆变器的可行性,且该控制策略可使逆变器的输出电压具有较小的谐波含量,且响应快速,鲁棒性强。     

航空三相静止变流器死区效应分析与补偿

为了解决航空三相静止变流器输出波形失真问题,详细分析了死区效应造成电压畸变的原因和由此带来的谐波成分.采用正弦脉宽调制(SPWM)控制技术,使变流器输出的波形更接近于正弦波,提出了设置死区与电压补偿相结合的控制方法,并通过SABER进行了仿真分析.同时,利用TMS320F2812数字芯片实现了相应的补偿策略.仿真和试验结果证明了该控制方法的有效性.     

自然坐标系SVPWM四桥臂中频逆变器调制策略研究

三相四桥臂中频逆变器逐渐成熟,能满足航电和雷达设备对中频电源的需求,且能在不平衡负载下保持三相电压稳定。为研究逆变器带不平衡负载能力,首先分析了自然坐标系下空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,减少了在αβγ坐标系下坐标变换、矢量选取与占空比计算的复杂性,利于实现DSP数字化控制。通过分析三相四桥臂的平均电流模型,实时采样负载电流并计算参考电压,使逆变器能适应各种不平衡负载,采用PI控制稳定系统输出电压。经仿真和实验验证,逆变器带非线性负载和不平衡负载能力强,输出电压波形THD小。     

基于DSP的特定消谐脉宽调制波的实现

特定谐波消除是一种以消除某些特定谐波为目的的优化脉宽调制方法。与其它脉宽调制技术相比,具有消谐性好,输出波形质量高,电力电子器件开关频率低,开关损耗小,电压利用率高等特点。本文主要讨论利用DSP芯片TMS320F2812来实现特定脉宽调制波的方法并给出实现了的波形。     

基于电力电子变压器隔离变压的复合矿用变频器

目前矿用变频器与工频变压器分离放置,占用过多井下工作空间,且变频器输出电压谐波含量高、波形质量差。针对上述问题,分析了变压器工作频率与体积的理论关系,得出在传输功率相同的情况下,与工频变压器相比,高频变压器的尺寸更精简,体积更小,功率密度更高。用电力电子变压器(包含高频变压器的DC-DC变换器)取代常见拓扑中的中间滤波电容,提出了一种基于电力电子变压器隔离变压的复合矿用变频器拓扑结构,该拓扑中全控型开关器件IGBT的数量仅为全部功率器件数量的一半,变频器结构更紧凑、体积更小,且减少了开关损耗,降低了硬件复杂度和生产成本,提升了效率和可靠性。给出了该拓扑中三相整流输入级、中间隔离变压传输级和三相变频输出级的控制策略,采用120°坐标系下快速空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法控制输出级,以输出理想的可变频三相对称正弦交流电压。通过仿真和实验分析该变频器各级的稳态和动态特性,结果表明:该变频器可实现变频输出及电压等级的二次变换,输出调压范围更灵活;120°坐标系下快速SVPWM算法降低了输出电压谐波含量,输出的三相电压波形良好。     

牵引变流器优化控制仿真研究

在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的应用进行了研究。首先分析了二极管箝位型五电平变流器(DCMLC)和模块化五电平变流器(M2LC)的工作原理及控制策略,分别构建了牵引变流器的优化模型;并根据CRH2A型牵引变流器主电路实际设计参数应用Matlab仿真软件对五电平DCMLC和M2LC分别进行了建模和仿真,比较和分析了牵引变流器中不同逆变器电路拓扑结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。仿真结果初步验证了两种优化模型对CRH2A型牵引变流器性能的改善效果。     

基于三次谐波注入的PWM调制技术仿真研究

针对传统载波移相SPWM调制技术调制下的级联H桥多电平大功率变流器输出电压利用率不高的问题,提出了三次谐波注入法,它能够在不影响逆变器负载电流和电压的情况下优化逆变器的输出,提高电压利用率15％且不影响输出电压谐波含量。本文详细分析了级联H桥三相多电平变流器的工作过程和三次谐波注入法的基本原理,并经分析得出了三次谐波注入PWM调制技术较之传统载波移相SPWM调制技术优越的结论。最后,通过Matlab／Simulink软件仿真验证了上述结论的正确性和可行性。     

应用于交流伺服系统中的一种新型PWM逆变器

本文介绍了一种新型的PWM逆变器，根据在一个采样周期内期望输出的正弦波面积来实现脉宽调制的，通过设计的年电路和软件在实验中获得了满意的实时，快速性能。从摄取的波形和进一步在伺服系统中的应用表明，这种PWM具有低速性能好，谐波成分少，无论做成调速系统还是构成伺服系统都能有良好的动，静态特性。     

开关电源交错拓扑输出电流纹波数学分析

本文提出运用线性函数和组合波形原理推导任意N通道交错并联拓扑输出电流纹波幅值的数学模型，为设计具有最优输出电流纹波特性的交错并联拓扑奠定了理论基础。     

一种采用多绕组中频变压器的三相多电平变流器

针对传统多电平变流器存在电容电压不平衡或提供直流电源的移相变压器体积大、成本高的问题,提出了一种基于级联H桥和多绕组中频变压器的三相多电平变流器;介绍了该变流器的电路结构和工作原理,详细分析了该变流器的控制方式。仿真结果表明,该变流器具有稳定的静态特性、良好的动态特性,且电流谐波含量低。     

串联H桥多电平逆变器特定谐波控制组合法

针对串联H桥多电平逆变器输出阶梯电压波形中存在低频谐波的问题,提出了一种特定谐波控制组合法。该方法以梯形波调制为基础,利用等面积法原理和谐波注入组合法,通过简单的三角公式递推计算获得实现特定谐波消除的开关导通角,并对开关导通角进行优化,从而实现谐波抑制。以三相九电平串联H桥逆变器为例,进行了仿真和实验,结果验证了该方法的可行性和有效性。     

低压特种电机三相变频电源的研制

分析了方波、SPWM和SVPWM三种调制算法的优缺点,并综合方波和SVPWM调制的优点,利用TI公司MSP430系列单片机设计了一款启动转矩大、输出电能质量的军用事低压特种电机三相变频电源。在高、低温环境下测试了变频电源驱动特种异步电机水泵负载下特性,并验证了变频电源的性能。     

Decentralized adaptive neural network control of cascaded DC–DC converters with high voltage conversion ratio

Decentralized output voltage tracking of cascaded DC–DC converters is an interesting topic to obtain a high voltage conversion ratio. The control purpose is challenging due to the load resistance changes, renewable energy supply voltage variations and interaction of the individual converters. In this paper, four novel decentralized adaptive neural network controllers are designed on the cascaded DC–DC buck and boost converters under load and DC supply voltage uncertainties. In the beginning, individual buck and boost converter average models that can operate in both continuous and discontinuous conduction modes are derived. Then, the interconnected and decentralized state-space models of cascaded buck and boost converters are extracted. These models are highly nonlinear with unknown uncertainties which can be estimated by neural networks. Further, two decentralized adaptive backstepping neural network voltage controllers are proposed on cascaded buck converters to deal with uncertainties and interactions. However, these control strategies are not applicable to a boost converter due to its non-minimum phase nature. Then, two novel decentralized adaptive neural network with a conventional proportional–integral reference current generator are developed on the cascaded boost converters. Practical stability of the overall system is guaranteed for the proposed controllers using Lyapunov stability theorem. Finally, four control strategies provide good quality of output voltage in the presence of uncertainties and interactions. Comparative simulations are carried out on cascaded buck and boost converters to validate the effectiveness and performance of the designed methods.     

基于矩阵变换器的通用三相可控整流器研究

基于三相交-交矩阵变换器(AC/ACMC)的拓扑结构,扩展得到一种三相可控整流器(AC/DCMC)的拓扑结构。该整流器具备三相AC/ACMC的一系列优点,是一种通用的三相可控整流器。其应用场合包括AC/DC电动机传动、直流励磁、有源电力滤波、功率因数校正等许多领域。本文采用空间矢量算法进行了仿真。仿真结果也验证了理论分析的正确性。     

基于NLM策略的模块化多电平换流器研究

介绍了模块化多电平换流器的拓扑结构和工作机制,建立MMC数学模型,将电容均压控制算法运用到不同调制策略中以实现电容电压的稳定.在Matlab-Simulink及RT-LAB半实物仿真平台下搭建7电平的逆变器仿真模型,验证最近电平逼近调制的优势.结果表明最近电平逼近调制策略下换流器运行正常,输出波形质量高、谐波含量少、子模块电容电压波动小,在电平数较高的应用场合中具有较大的优势;并证明了Matlab-Simulink和RT-LAB仿真结果的一致性以及RT-LAB仿真效率的高效性.     

Performance Enhancement of PV Based Boost Cascaded Fifteen Level Inverter for AC Loads

In this research work, single-stage fifteen levels cascaded DC-interface converter (CDDCLC) is proposed for sun arranged photovoltaic technology (PV) applications. The proposed geography is joined with help DC chopper and H-associate inverter to upgrade the power converter to accomplish the diminished harmonic profile. In assessment with the customary inverter structures, the proposed system is used with diminished voltage stress, decreased switch count and DC source tally. The proposed research work with cascaded DC link converter design requires three DC sources for combining fifteen-level AC output. This investigation structure switching technique is phase opposition and disposition pulse width modulation technique (POPD) which results in improved quality of obtained output AC power with 6.73% THD and also determinedly recommended for power converters used in UPS and drive applications since it is extremely affordable. A simulation and prototype model of fifteen-level CDDCLC system is deployed and its performance is analyzed for various operating conditions.     

双级矩阵变换器空间矢量调制策略改进

针对双级矩阵变换器空间矢量脉宽调制策略存在控制复杂度高、不能对双级矩阵变换器的输入功率因数进行调节的问题,提出了采用间接空间矢量调制策略的方案:①各PWM周期内直流平均电压为一恒定值,从而免去了逆变级调制系数的修正;②输入功率因数角可调。同时,利用参考电压和变换矩阵对该调制策略进行简化,使其能够更有效地控制无功功率和输出电压。仿真结果验证了该调制策略的正确性和有效性。     

基于三相桥式逆变电路的恒频调制技术对比分析

为了验证逆变电路中不同调制技术的输出特性,基于三相桥式逆变电路,对几种恒频调制技术进行对比分析。针对基本三相桥式逆变电路和三相桥式MMC(Modular Multilevel Converter)电路,采用PWM、SVPWM、载波移相、载波层叠及最近电平逼近调制(Nearest Level Modulation,NLM)等恒频调制技术对其进行控制,搭建Matlab/Simulink仿真,仿真分析不同调制方法下输出线电压波形,对直流电压利用率、总谐波畸变率(Total Harmonics Distortion,THD)和功率损耗进行分析比较。仿真结果表明,当拓扑为基本三相桥式逆变电路时,除NLM外,各调制方法均能满足电能质量国家标准THD规定,但直流电压利用率相差较大;当拓扑为三相桥式MMC电路时,分别采用载波移相、载波层叠及NLM实现了七电平MMC的调制。     

一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。