PWM T型三电平逆变器损耗与可靠性研究

研究了T型三电平逆变器在两种不同调制策略下的损耗及其可靠性。通过仿真比较了正弦脉宽调制(SPWM)和特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)两种调制策略下的T型三电平逆变器损耗和功率器件的结温,并对T型三电平逆变器中功率器件的可靠性进行研究。通过研究得到T型三电平逆变器在不同工作模式下的IGBT模块损耗情况及其对可靠性的影响。最后,进行了仿真和实验。     

三电平NPC变流器虚拟空间矢量调制策略与载波调制策略的内在关系研究

分析了虚拟空间矢量调制(virtual space vector pulse width modulation,VSVPWM)策略的基本原理,推导了三电平VSVPWM策略与单相双调制波三电平正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略的内在联系,建立了两者间的调制波等效关系。应用调制波等效关系分析了VSVPWM策略的输出电压总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)、直流电压利用率和关器件损耗。后,提出了基于调制波等效关系的三电平VSVPWM快速实现方案。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种基于优化SPWM的过调制新方法

优化正弦脉宽调制(SPWM)是一种基于载波比较的三相电压型逆变器调制方法。首先采用傅里叶级数分析了优化SPWM的基波指数与调制度的函数关系,然后提出该优化SPWM过调制策略并分析算法所引入的总谐波畸变率(THD),给出了含过调制功能的优化SPWM算法程序流程图。最后,采用一款ARM Cortex-M3内核的微处理单元(MCU)进行实验,结果表明该过调制方法引入的谐波较少,能充分利用逆变器的直流母线电压。     

基于SPWM调制的单相大功率整流器研究

为了使PWM整流器具有较强的鲁棒性,采用SPWM调制方式使系统具有恒定的开关频率;为使输入侧获得高功率因数,采用一种数字锁相环,通过整流器直流外环的陷波滤波器,消除直流电压的谐波分量,在提高输入波形质量的同时,加快了系统的动态响应.最后,搭建了10kVA单相SPWM整流器样机,通过仿真和实验验证了理论分析.     

陀螺仪中频电源特定谐波消除技术研究

500 Hz中频逆变电源是某舰船陀螺仪必不可少的供电设备,要求电压、频率稳定,输出正弦波质量高。通过建立三相逆变器的SHEPWM数学模型,研究了求解开关角的同伦牛顿算法及初值给定规律;并通过Matlab/Simulink仿真对SPWM调制与SHEPWM调制的谐波进行了对比分析。所得结果验证了SHEPWM技术能够使逆变电源具有良好的谐波抑制特性。     

基于ABM模块双极性SPWM逆变电路研究

<正>弦脉宽调制(SPWM)在逆变器调制方法中应用最为广泛。通过双重傅里叶变换建立了双极性SPWM调制方法的数学模型,引入了一种新的仿真模块。通过数学模型对双极性SPWM调制方法的输出电压的谐波特性进行了定量分析,利用PSpice/ABM模块成功实现了逆变电路的双极性SPWM调制仿真,在实验室研制的1.5 k W单相全桥逆变器上进行了双极性SPWM调制方法的实验。通过仿真和实验结果的对比,验证了双极性SPWM调制方法的输出电压的谐波理论分析的正确性。     

级联型多电平变流器新型载波相移SPWM研究

将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变器的数字化实现有重要的理论和实用价值。给出新型载波相移SPWM的2种调制方式,分别推导频域调制模型,并对其谐波特性进行分析、比较和仿真验证。仿真结果表明,对于单相系统,2种方式基本相当;对于三相系统,方式二的谐波特性更好。分析新型载波相移SPWM技术的热稳定性问题,并给出其解决办法。实验结果验证了理论分析和仿真研究的正确性。     

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。     

基于分子动理论算法的三电平逆变器谐波优化

在许多大功率交流传动场合下,开关损耗大。为了降低开关损耗,提高逆变器效率,开关频率一般限制在1 kHz以下,导致牵引逆变器中含有大量的谐波。以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象,建立了三电平逆变器最小相电流总谐波畸变率谐波优化模型。采用分子动理论优化算法求解模型时施加了消除窄脉冲算法,完成全调制范围、多种脉波条件下优化函数的求解。与传统SPWM和SHEPWM比较,MMTPWM具有良好的谐波优化效果。最后,通过仿真实验和硬件实验结果验证了理论分析的正确性。     

SPWM逆变器倍频技术及谐波抑制方法的研究

针对单相桥式逆变器的三种SPWM载波控制方式进行了理论分析,采用单倍频调制实现简单,有效抑制了谐波和减少了开关损耗,提高了输出效率。在此基础上对单极性、双极性和单极性倍频单相SPWM逆变电路输出电压含有的低次谐波进行了仿真计算,提出了有效的谐波抑制策略,重点介绍了滤波器的设计,并根据需求设计了LC滤波器,并就逆变电路加滤波系统进行了Matalab仿真验证,最后介绍了利用DSP实现单倍频SPWM的方法并设计了一个逆变器,实验结果证明,该方案正确可行,输出波形良好。     

晶闸管整流器在美国轨道交通线中的运用

介绍了晶闸管整流器（TCR）在美国快速轨道交通线上应用及其主要性能特点，阐述了新线建设中选用时人们关心的可靠性、投资等敏感问题及老线二极管整流器改造中的优势。通过牵引站总体投资比较及晶闸管整流器实际使用的节能效果计算，说明晶闸管牵引整流器一定会有很好的发展前景。     

大功率UPS6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别

本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。对大功率UPS的整流技术进行了深入全面的剖析。     

单相和三相整流系统统一控制策略的研究

矢量控制在三相整流系统中的优越控制性能,使其得到了广泛应用。为将矢量控制的优越性扩展到单相整流系统中,通过将三相及单相整流系统控制方程表达式变换到d,q轴系中进行分析,得到了两个系统一致的控制方程,并给出两者的控制框图。并在Madab中进行仿真,两个系统都能实现良好的控制效果。通过单相与三相整流系统统一性推导,可推广到任意相整流系统空间矢量控制。     

高性能航空400Hz变压整流器

航空变压整流应用场合要求整流器具有输入交流电流谐波含量少、功率因数高、过载能力强以及输出外特性硬;文章对比分析了电压型多脉波整流器和电流型多脉波整流器的工作特性,并选择采用电流型多脉波整流电路来完成航空400Hz变压整流;研制了整流器样机,实验结果表明,该整流器在很宽的负载范围内输入交流电流正弦性好,且损耗低、过载能力强、输出外特性硬,可以很好地满足应用的需要。     

励磁系统大功率整流器的增容设计

结合水电机组增容改造中励磁系统大功率整流器的配套改造问题,总结了励磁整流器及其散热方式的应用经验。针对其现状和条件,把握整流散热技术的最新进展,探讨满足机组增容要求的、具有全新散热方式和良好配置的励磁整流器设计思路和方法,并围绕整流器散热这一重点,分析评价了不同的案例。     

三相电压型PWM整流器空间矢量脉宽调制研究

在分析电压空间矢量脉宽调制SVPWM基本原理的基础上 ,研究了一种新的算法。仿真结果表明 ,基于此算法的三相电压型PWM整流器性能优良。     

一种12脉冲整流器用的新型自耦变压器分析

采用一种新型的移相自耦变压器构建了大功率12脉冲整流器,理论分析表明,该变压器与传统的12脉冲整流变压器相比具有理想的输入特性指标,并可降低系统的成本和体积。实验结果验证了理论推导的正确性。     

基于空间矢量的电流型整流器的功率因数校正技术研究

在分析空间矢量调制技术(SVM)的基础上,实现了电流型整流器的电流空间矢量调制技术,并利用三相电压型整流器的二逻辑电压空间矢量调制实现了电流型整流器的三逻辑空间矢量调制,且获得了电流型整流器的单位功率因数.两种方法进行了仿真对比,得出一些有益的结论.     

配电系统电能质量补偿装置主电路的研究

对配电系统电能质量补偿装置的主电路进行了研究。比较了装置并联部分直流电源采用三相整流桥或三相脉宽调制（ＰＷＭ）整流桥的优缺点;分析了并联侧输入取自电网侧或负载侧及并联侧所起的不同作用时对装置容量及性能的影响。并用仿真对所起的不同作用进对装置容量及性能的影响。并用仿真对所得的结论进行了验证。     

三相高功率因数整流器的研究现状及展望

介绍了三相高功率因数整流器的几种主要拓扑--三相单开关功率因数校正电路、三相/三开关/三电平PWM(VIENNA)整流器、三相全桥功率因数校正电路等,特别地关注三相/三开关/三电平PWM(VIEN-NA)整流器,并对每种拓扑的特性、优点及其不足进行了分析,通过比较研究指出了三相PFC的发展趋势.