计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路输出电压谐波分析

PWM逆变器以结构简单、控制灵活等优点广泛地应用于电力系统之中,但其IGBT暂态特性易受结温影响,导致PWM逆变电路输出电压易受温度影响而产生畸变。针对上述问题,文中首先确定IGBT暂态特性与结温关系;通过贝塞尔函数推导出IGBT开关延迟时间与PWM逆变电路输出电压谐波的数学关系;最后在Matlab/Simulink环境下搭建计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路模型进行仿真。理论分析与仿真结果表明,IGBT开关延迟时间呈正温度系数关系;在计及IGBT开关延迟的情况下,PWM逆变电路输出电压新增直流与高次谐波成份,谐波总含量增大,电压总畸变率升高。     

八脉冲换流逆变器构成的串级调速系统仿真研究

利用Matlab中的交互仿真集成环境软件包Simulink建立八脉冲发生器模型、逆变桥仿真模型、八脉冲换流逆变电路仿真模型。对逆变电路进行仿真研究,验证了八脉冲换流逆变器构成的串级调速系统的可行性。对其在不同控制角下的电压、电流的相位关系进行了研究,分析了该系统能提高功率因数的原理。并且通过仿真指出了该系统应考虑的关键参数设定问题以及由于逆变电路采用强迫换流方式该系统应注意的问题。     

级联型大功率逆变电路控制系统建模与仿真

本文以某舰船设备研究为背景,研究大功率变频器逆变电路的开环控制系统。介绍了级联式逆变电路的特点,并在Matlab/Simulink下利用模块和编程相结合的方法完成了控制系统的建模,并进行了仿真实验。     

AC/DC/AC调频式谐振高压试验电源控制策略

传统的调频式谐振高压试验电源采用模拟器件产生幅值、频率可调的正弦信号,由大功率三极管组成的多级放大电路得到大功率正弦信号,电路复杂、不易维护。提出以大功率开关器件IGBT产生局部放电试验或交流耐压试验所需的正弦信号。新型调频式谐振高压试验电源的系统主要由三相PWM整流电路、H桥逆变电路、输出滤波器、检测单元、DSP控制器及人机接口(键盘、液晶)组成。针对电压调节提出应用自适应PI的以电网电流为内环、直流电容电压为外环的双闭环控制策略,对于电压调节由三相PWM整流电路实现;针对频率调节提出应用比例积分锁相自动调频控制策略,频率调节由H桥逆变电路实现。采用Matlab/Simulink仿真工具搭建了系统的仿真模型,仿真及试验结果表明,所提出的控制方案动、静态性能良好,鲁棒性强。     

载波PWM与SVPWM的统一性研究

结合谐波注入PWM的概念,对载波PWM与SVPWM的关系进行统一研究。建立调制基波信号、调制信号与空间矢量扇区之间的关系;建立不同零矢量分配方式与谐波注入调制方式的关系,进而讨论研究几种常见的谐波注入PWM;通过Matlab/Simulink搭建调制实现模型并应用在三相逆变电路中,证明了调制波仿真波形及逆变输出结果的分析与理论一致。     

PWM控制下多电平混合逆变电路的脉宽调制及拓扑分析

PWM和多电平变换是在高压大功率电力电子变换中应用较多的两种技术 ,本文在试验一种新型混合逆变电路的基础上 ,通过分析PWM控制下的多电平混合逆变电路调制方法 ,提出了一种混合单元间电压比取值的方法 ,理论上试图涵盖可能出现的混合逆变电路拓扑     

基于PSIM和Simulink的电动汽车控制器热设计

采用PSIM和Matlab/Simulink,计算电动汽车用永磁同步电机控制器逆变电路的功率耗散及额定功率工况下的温度变化。在Matlab/Simulink环境中建立采用电压空间矢量脉宽调制的电机控制模型获得所需的占空比信号,并在PSIM环境下建立电机控制器逆变电路热计算模型,获得功率器件的功耗,优化散热器设计,热计算仿真与电机控制器温度实验进行了比较分析,结果验证了该方法的有效性。     

HIL实时仿真PWM信号等效处理方法及影响研究

实时仿真是硬件在环(HIL)仿真的特点,在实时仿真中必须采用定步长仿真.针对定步长仿真中所出现的脉宽调制(PWM)采样失真现象,提出了一种基于面积等效原理的处理方法,该方法不仅能够避免采样失真问题,而且由于可设置仿真步长等于脉冲周期,故减少了仿真的计算量,提高了实时性和精确性.在Matlab中,根据DC/DC变换电路和三相逆变电路的数学模型搭建其离散模型进行实时仿真,针对定步长仿真中出现的不同PWM采样失真现象,通过加入基于面积等效原理的处理方法,与理想状况下的连续仿真结果进行对比,最后通过实验验证了该方法在实时仿真PWM信号采样处理方面的有效性和通用性.     

变频器谐波对负载影响的仿真分析

利用MATLAB和Power System软件包建立了变频器逆变电路及其负载电机模型,针对影响逆变电路输出电压频谱分布的主要因素进行了仿真分析,通过对仿真结果的比较,分析了谐波对负载电机的影响。     

一种新颖的矩阵变换器PWM脉冲产生方法

在分析了矩阵变换器双电压合成原理的基础上,针对该控制原理需要产生不规则的PWM脉冲,提出了一种新颖的脉冲间接产生方法。传统的现场可编程大规模门阵列器件(FPGA)根据计算的占空比数据进行三角波调制,在FPGA内部比较产生需要的不规则PWM脉冲,而未使用微处理器本身集成的PWM脉冲发生器,软件编程复杂且整机系统可靠性不高。提出的脉冲间接产生方法利用微处理的PWM脉冲发生器产生6路标准PWM脉冲,将6路标准PWM脉冲按照不同逻辑运算合成得到矩阵变换器所需要的18路脉冲,该方法不仅降低了编程复杂性,而且与系统没有数据交换,提高了系统可靠性。设计了以dSPACE为主控单元的实验平台,通过实验方法验证了所提脉冲间接产生方法的有效性与正确性。     

基于空间矢量的三相电压型PWM整流器的研究

建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了其前馈解耦控制策略。在此基础上结合空间矢量调制（SVPWM）的算法,设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab的Simulink中进行了系统仿真。仿真结果表明,设计方法可行,仿真模型正确。     

Xilinx FPGA system generator在伺服电机控制中的应用

为了避免编写FPGA语言HDL代码的烦琐性,借助于Simulink集成工具箱中Xilinx系列FPGA独有的System Generator模块,围绕3种伺服电机控制应用进行了仿真和实验研究。首先,根据3种伺服电机控制所需PWM信号波形,利用System Generator建立Simulink仿真框图;其次,在Simulink仿真结果正确的基础上生成HDL代码;然后,利用ISE的仿真配套软件ModelSim对HDL代码仿真测试;最后,在ModelSim仿真结果正确的基础上将代码载入FPGA硬件,并利用ChipScope Pro对PWM信号进行实验测试。实验结果与仿真结果的吻合,表明此方法简单易行,具有一定的实际应用价值。     

双PWM变频器供电的双馈发电机系统仿真

建立了双馈发电机矢量控制系统和三相PWM整流器的控制模型,在三相整流器的d-q轴数学模型的基础上,研究了其网侧电流控制策略,讨论了基于电网电压前馈控制和网侧电流补偿控制的解耦控制方法,通过仿真验证了控制策略的正确性和有效性.     

永磁直驱风电变流器控制策略及仿真研究

根据矢量控制原理提出了机侧和网侧PWM变流器的控制策略,分析了永磁直驱风电系统双PWM变流器的电路结构及其工作原理,建立了永磁直驱风电系统中包括风力机、传动系统、永磁同步发电机、双PWM变流器等各部分的数学模型;在MATLAB/SIMULINK仿真环境中建立了永磁直驱风电系统的仿真模型并进行了动态仿真。仿真结果表明:采用双PWM变流器的永磁直驱风电系统具有优良的动、静态性能,可以良好的控制永磁同步发电机,最终输入电网的电压、电流波形接近正弦且谐波含量小。验证了系统仿真模型的正确性和所提出双PWM变流器控制策略的有效性。     

一种新的优化协调控制在轻型直流输电中的应用

轻型直流输电是一种新型的直流传输技术，采用电压源型(VSC)换流站以及PWM控制技术。建立了轻型直流输电系统模型，提出一种在发电机励磁和轻型直流输电之间优化协调控制方法，用于改善系统暂态稳定和抑制系统故障后振荡。作为算例，该协调控制方法被用于含有轻型直流输电的多机系统，并将该优化协调控制与发电机励磁、轻型直流输电系统相互独立的控制做一比较，仿真结果表明，在系统大小扰动下，该控制能够给系统提供更好的阻尼特性。     

工业型管式臭氧发生器逆变电源的设计

以IGBT为开关器件设计了工业型管式臭氧发生器逆变电源,介绍了逆变电源主回 路、PWM控制电路、IGBT驱动电路原理及其在1kg／h臭氧发生器中的应用。     

基于空间矢量的三相电压型PWM整流器的研究

建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了其前馈解耦控制策略.在此基础上结合空间矢量调制(SVPWM)的算法,设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab的Simulink中进行了系统仿真.仿真结果表明,设计方法可行,仿真模型正确.     

PWM控制下的永磁无刷直流电机仿真研究

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模方法。利用MAT-LAB/SIMULINK仿真平台建立该系统的仿真模型,电机本体模型利用Sim Power Systems中的库元件,采用电压型PWM控制。仿真结果验证了仿真模型的有效性和正确性。     

双馈发电机网侧PWM高阶滑模控制研究

针对双馈发电机的参数变化及外部扰动对网侧PWM的影响的问题,传统PI调节在响应速度,控制精度上表现并不令人满意。由于滑模变结构控制对外部干扰及内部参数变化鲁棒性强,文章提出采用高阶滑模变结构控制网侧PWM对PI控制器进行改进。首先介绍了双馈发电机网侧PWM部分的数学模型,提出高阶滑模变结构策略对其控制。仿真结果可以得出,与PI控制器相比,高阶滑模控制器在应对外部干扰及内部参数变化时能够快速调节直流母线电压,表现出优良的动态特性。     

直驱式六相永磁同步风力发电机最佳风能追踪控制

为提高直驱式风力发电系统的机组容量和可靠性,采用六相永磁同步发电机并联双PWM变频器的方案。根据风力机输出特性,分析风电机组追踪最佳风能过程,比较最优叶尖速法和爬山法的优劣,提出一种将两者相结合的风力发电最佳风能追踪控制方法。分析六相永磁同步发电机数学模型,基于所提出的最佳风能追踪方法,给出六相电机矢量控制策略。基于Matlab/Simulink构建了六相电机和风电变流器模型,对风速突变时六相电机的最佳风能追踪过程进行了仿真,仿真结果验证了提出的控制策略可行。