FPGA在大功率多相变频调速系统中的应用

针对大功率多相感应电机变频调速系统中PWM信号通道多和难同步的问题,提出一种基于PWM IP核的多路PWM发生器的设计方法,利用搭积木的方法可方便构建任意路PWM发生器.多路PWM发生器通过采用同一时基和各自独立的控制寄存器,可实现PWM信号的严格同步和不同调制策略.利用FPGA的硬件并行性,实现高性能的三角载波发生器和高可靠性的故障保护.基于FPGA和DSP构建一个多相变频调速系统硬件平台,在一台九相感应电机上完成SPWM调制的变频变压控制.实验结果表明FPGA应用于大功率多相变频调速系统具有通用性、灵活性和高可靠性.     

载波水平移相SPWM控制器的研究

级联多电平拓扑结构广泛用于高压变频调速、无功补偿以及电气化铁路牵引等众多领域,本文对基于此类拓扑结构的载波水平移相SPWM调制控制技术进行了Matlab仿真分析,验证了载波水平移相SPWM调制方法的可行性以及理论分析的正确性。在此基础上应用FPGA器件及其开发环境通过软件编程实现载波水平移相SPWM波形生成,进而设计了三相级联载波水平移相SPWM控制器,并通过代码仿真验证了本方案的可行性。     

感应电动机的脉宽调制(PWM)技术及其实现策略

介绍了脉冲宽度调制技术的基本原理,从理论上详细分析了SPWM波形的几种形成方法及其实现策略,提出了脉冲宽度调制技术在感应电动机变频调速系统中的应用前景.     

中央变频空调控制系统SPWM变频调速模块优化设计

基于87C196MC单片机及智能功率模块PM30CTM060实现中央变频空调控制系统SPWM方式变频调速模块优化设计，对中央变频空调控制系统SPWM方式变频调速模块软件、硬件及外围电路进行深入分析，对软件中载波频率、V／F调制系数变化对SPWM滤波波后波形失真影响进行理论分析及实验验证，提出合理的解决方法。     

UPS并联系统的SPWM再调制控制技术研究

在全数字化并联UPS系统中，由于定时器的最小时基的限制，系统的同步控制精度低。该文提出了一种简单实用的基于再调制SPWM的数字同步控制策略。文中给出了几种SPWM再调制的实现方案，并对比分析了其调节精度和谐波特性。对采用再调制SPWM控制的并联UPS系统进行了数字仿真和实验研究，最后与未采用再调制SPWM控制的系统进行了对比分析。仿真和实验结果表明再调制SPWM控制策略大大提高了系统的同步控制精度，保证了并联UPS系统的稳定运行，较好地抑制了UPS模块间的环流。     

单元串联变频器应用及调速控制方法

熟悉和分析目前的比较常用变频调速传动的控制手段中的载波移相SPWM调制方法,对它们的原理、算法及优缺点进行比较.寻找一种比较成熟、容易实现、比较合适的控制方法来控制单元串联多电平SPWM电压型变频器,以满足变频调速传动系统对实际调速的需要和工作状况的要求.     

基于DSP-FPGA的电力机车辅助逆变器控制

辅助逆变器为电力机车辅助设备供电,其性能直接影响着机车的整体运行情况。本文充分利用DSP的运算优势和FPGA的数字逻辑优势,共同构成核心控制系统。DSP主要完成基于SPWM异步调制和SHEPWM调制的控制算法的计算。基于ISE12.3软件开发平台,采用verilog语言使FPGA实现对主电路参数采样的控制和数据处理、逻辑IO控制、通信控制和脉冲控制,其内部双口RAM软核实现二者的数据通信。最终实现辅助逆变器定频和变频两种模式的稳定运行。实验证明了控制系统的可行性。     

单极性SPWM调制的三相电能回馈单元设计

三相电能回馈单元常采用双极性SPWM或SVPWM调制实现,基于单极性SPWM的调制不同于双极性SPWM和SVPWM的调制,其避免了双极性SPWM和SVPWM上下桥开关互补导通而需要设置死区时间防止直通的问题,克服了死区时间会增大电流畸变率的难题。并给出L/LCL滤波器的设计与选取、电流回馈PI参数的设计和单极性SPWM调制的实现算法。在此基础上,比较单极性SPWM调制与双极性SP-WM和SVPWM调制的优缺点。最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证该方法的可用性、正确性和优越性。     

变频调速系统三种CPWM调制策略的比较

建立了考虑主磁路饱和时异步电动机三种连续PWM（CPWM）调制策略（SPWM、SVPWM、THIPWM）运行下的变频调速系统非线性数学模型，对系统在不同CPWM调制策略下的稳态性能进行比较。较之SPWM调制策略，SVPWM、THIPWM调制策略不仅提高了馈电给逆变器的直流电压利用率，而且减小了转矩脉动。     

基于FPGA的全数字化交流变频调速系统

提出一种基于FPGA的全数字化交流变频调速系统。该系统以 80C196KC和FPGA为控制核心 ,并运用矢量控制和空间矢量PWM算法来实现变频调速     

基于空心杯电机的SPWM与SVPWM研究

<正>弦脉宽调制(SPWM)与空间矢量脉宽调制(SVPWM)都是目前常用的调制模式,被广泛应用于各种交流电机的调速系统中。空心杯电机,由于其便捷的控制特性,作为高性能的传动机构,代表了交流电机的发展方向之一。理论分析两种调制方法的特点,并通过分析试验条件,提出在开环变频的条件下对两种调制方法进行比较。基于英飞凌XC164CM完成了软、硬件试验平台的建立,通过对空心杯电机进行变频调速来比较两种调制方法。试验结果表明,采用SVPWM可以提高电源的利用效率,有效减小电机的脉振;在稳态时,对于同一种调制方式的线性调制比越大,相电流的幅值越大。     

二极管钳位型级联多电平逆变器新型SPWM研究

针对目前级联型多电平逆变器正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)数字化实现问题,分析常规载波调制SPWM算法的工作原理,提出了一种基于脉冲编码与轮换的多电平SPWM调制策略。通过对正弦调制波的提取变换,进行单载波"量化"调制,并采用脉冲编码与轮换控制技术,对"量化"后的信号进行脉冲编码和脉冲轮换,均衡各逆变单元的输出电压与输出功率,以及单元内部电容电压。仿真结果表明,与同相层叠载波SPWM调制策略相比,该调制具有更好的控制效果和更小的计算量;另外,控制算法的消耗资源对比分析表明,所提的控制算法较常规的SPWM算法更节省硬件资源。     

基于电压源换流器的高压直流输电系统混合调制方式

提出了一种适用于基于电压源换流器的直流输电系统的混合调制方式,可满足输电系统的暂态响应和稳态特性的需求。控制系统配置正弦脉宽调制(SPWM)和最小开关损耗2种调制方式:系统受到扰动或处于暂态时,采用响应速度快的SPWM,提高系统的暂态控制能力,改善暂态响应特性;系统处于稳态运行时,则采用最小开关损耗控制,提高系统运行的稳态特性和经济性。使用状态监测器监视系统状态,据此动态地选择合适的调制方式。描述了混合调制方式的基本原理,并基于PSCAD/EMTDC数字仿真软件,对该调制方式的控制效果进行了仿真验证。结果表明,所提出的混合调制方式具有良好的控制性能和稳态损耗特性,适于工程应用。     

采用三相四桥臂抑制逆变器共模干扰的SPWM控制策略

为了减少三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压和电流,提出了一种基于三相四桥臂结构的正弦波脉宽调制(SPWM)控制策略.该策略是在SPWM载波移相控制技术基础上,采用跳变后移控制方法,确保任何情况下逆变器四个桥臂的输出都能达到平衡,从而抑制共模干扰的产生.与原来的三相四桥臂SPWM载波移相控制策略相比,该策略突破了SPWM调制指数必须小于0.666的限制,避免了直流电压利用率低下的缺陷,适用于在任意调制指数情况下的工作.仿真和实验证明了该方法的有效性.     

基于多模式SVPWM算法的永磁同步牵引电机弱磁控制策略

弱磁控制技术可以降低逆变器的容量、拓宽调速范围,对提高轨道交通永磁同步牵引系统的性能有着重要而现实的意义。性能优异的调制方式更能保证弱磁系统输出良好的控制性能,而大功率传动系统开关器件的开关频率较低,使得传统的空间电压矢量异步调制方法已不能满足控制策略需要,本文在分析空间电压矢量多模式调制算法原理以及永磁同步电机弱磁原理的基础上,提出了新型的基于多模式空间电压矢量调制算法的永磁同步牵引电机弱磁控制策略,保证永磁同步牵引电机弱磁控制系统能充分利用开关频率,且在异步调制和分段同步调制段都具有良好的输出特性,仿真和试验验证了本方案的可行性和有效性。     

基于SPWM控制的级联型五电平逆变器仿真研究

针对三电平逆变器输出电压谐波分量高和IGBT承受回路电压过大的问题,采用SPWM控制的级联型五电平逆变器进行改进,分析了级联型五电平逆变器的拓扑结构及工作原理,对载波SPWM控制策略进行了研究,在不同调制比下通过Mat-lab/Simulink仿真,对该控制技术进行了谐波分析,得出了一种适合于级联型五电平逆变器的调制方法。     

提高动力电池组充电机功率因数的策略与实现

针对动力电池组的三段式充电及其内阻极小特性,提出对三相电流型脉宽调制（PWM）充电机采用正弦脉宽调制（SPWM）间接电流控制策略以提高其功率因数,构建以TMS320F2808芯片控制的电流型PWM充电机控制系统样机并利用Matlab 内Target Support Package软件包快速生成系统驱动代．测试结果表明,充电系统具有较高的网侧功率因数和较好的输出电流波形,验证了SPWM间接电流控制策略的合理性及系统构建方案的有效．     

基于RT-LAB半物理仿真平台的永磁同步电机控制及谐波抑制技术

硬件在环(HIL)仿真技术相较于传统的全离线仿真技术,是伺服控制领域、电传动系统设计中的一种全新的测试理念及仿真技术。本文介绍了RT-LAB半物理仿真平台的组成,以及永磁同步电机控制使用到的逆变控制策略和调制策略。采用的控制策略主要包括MTPA及弱磁控制,采用的调制策略主要包括SPWM方式及SHEPWM方式。利用RT-LAB半物理仿真平台搭建的永磁同步电机实时仿真平台,可以进行控制算法、调制算法的半物理仿真验证。同时,利用永磁同步电机角度补偿策略提出二次谐波抑制算法,并进行了半物理仿真验证。结果表明:加入二次谐波抑制算法后,中间直流母线电压二次谐波含量有明显降低,逆变器输出电流总谐波含量也有较大改善。     

提高异步电机调速系统的可靠性和EMC性能的研究

本文提出了一种应用于异步电机调速系统的基于三相四桥臂结构的逆变策略,它既改善了系统的EMC性能又提高了其可靠性。在这个策略中,如果系统正常工作,第四桥臂可以平衡逆变器的输出电压,从而降低系统的共模电压。在这个过程中使用本文提出的状态交换策略不仅突破了以往SPWM调制指数必须在0.66以下的限定,避免了直流电压利用率低下的问题,而且优化了系统的差模输出,将总的谐波失真度降到最低。如果系统的一个逆变桥发生故障,第四桥臂可以作为冗余桥臂代替故障桥臂的工作。采用暂时开环控制可以使桥臂切换平稳,降低切换过程中出现的过冲电流。这样系统可以不间断地容错运行,整体的可靠性得到显著改善。该策略的有效性通过仿真和实验得到了证实     

基于DSP控制的小功率异步电机变频调速系统

针对家电产品中小功率电机的调速要求,设计了一种用于异步电机的变频调速系统,该系统基于智能功率模块PS21255及数字信号处理器TMS320LF2407A,通过SPWM技术对异步电机实现恒压频比控制。整个系统集成度高,控制灵活,稳定性好。实验结果表明该系统运行性能良好。