一种带开关回馈电容变频器的仿真研究

针对变频器带电机负载时回馈能量的吸收,设计了一种在直流母线两端增加一个串联有反并联二极管的功率开关管的电容支路拓扑结构的变频器。分析了此种结构的工作原理以及在三相正弦电源供电下电机稳定运行时回馈能量的大小与转差率的关系。相同容值下,相较于普通变频器直流母线直接并联电容,开关电容可以更好地吸收回馈的能量,消除母线的泵升电压使母线电压更稳定,进而使变频器具有更好的输出性能。通过MATLAB仿真,验证了系统的可行性,同时在刚好完全吸收回馈能量的前提下,开关回馈电容变频器母线并联电容容值可减小为普通变频器的60.53%。     

能量回馈式电压型PWM整流器的研究

针对二极管整流电路无法实现能量的双向流动问题,提出了一种能量回馈式电压型PWM整流器(VSR)的设计方案,在给出了三相VSR主电路拓扑结构及其一般数学模型的基础上,详细分析了能量回馈式VSR的控制原理,介绍了改进的SVPWM算法的实现,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型。仿真结果表明,该VSR稳定性好、动态响应速度快,实现了能量的双向流动。     

基于DSP技术实现空间矢量变频器的研究与设计

针对变频器的结构,设计了变频器控制系统的硬件电路,要包括整流电路、逆变电路、以TMS320F2812为核心控制芯片的控制电路,在完成硬件电路的基础上,设计电压空间矢量(SVPWM)的原理相应的程序,通过仿真得到实际电流电压波形,实验结果证明了该方法正确性.     

SVPWM快速算法在微型燃机软启动中的应用

微型燃机是靠其内部的永磁同步机系统进行软启动的,而在永磁同步机控制系统中,空间电压矢量调制(SVPWM)是其主要的控制方法之一。针对目前SVPWM算法存在计算工作量大的缺点,提出了一种新型的快速SVPWM控制算法。该算法无需进行复杂运算,只需进行简单的比较和普通运算,就可完成扇区判断和矢量作用时间的计算,解决了常规SVPWM算法中由于三角函数的计算量大而带来的系统性能下降问题。将该算法在100 kW微型燃机软启动系统中进行了实验,并与常规SVPWM算法的通用变频器比较,其结果表明,在启动快速性等性能方面,均优于常规的SVPWM算法。     

基于空间矢量脉宽调制的小功率变频器设计

以电机控制专用芯片TMS320F240DSP为控制核心,空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术为理论依据,设计了一款高性价比的全数字小功率变频器;采用现代电力电子变换技术(AC-DC-AC)和高级数字信号处理器等技术,给出了一种小功率通用变频器的设计方案和详细硬件软件设计过程,利用软件实现了七段式SVPWM的生成;通过实验说明,所提出并设计的这种新型变频器结构简单,经济实用,具有良好的动态和静态性能。     

矢量变频异步电机的参数辨识技术研究

为提高矢量控制变频调速系统的静、动态性能,提出一种基于变频器自身的异步电机参数辨识新方法,采用SVPWM技术控制逆变器向异步电机施加直流或者交流信号激励,通过检测输出响应,实现对异步电机定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感及定转子励磁电感等参数进行辨识。针对输出响应信号存在噪声和谐波的特点,利用离散傅里叶变换(DFT)提取出基波电流、电压的幅值和相位等有效信息。采用基于SVPWM的死区效应时间补偿方法,避免了逆变器开关管的开关延迟、管压降及死区时间对参数辨识的影响。最后,在以TMS320F2808 DSP为控制核心的矢量变频器中采用该方法进行参数辨识实验,实验结果表明该方法的正确性。     

一种新型的电梯能量回馈并网系统

针对普通电梯变频器不能回馈再生能量的缺点,设计出一种并网逆变器,将再生能量转化成电能回馈给电网。该回馈系统采用重复控制与电压前馈控制策略。为验证所提出的算法,搭建了基于TMS320F2812的并网逆变系统实验模型。实验结果表明该系统具有功率因数高,动态响应快,鲁棒性能好,抗干扰能力强等优点,可以有效的将再生制动能量回馈给电网,达到节能的目的,应用前景良好。     

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。     

开关函数法实现电压空间矢量逆变控制

基于电压空间矢量PWM(SVPWM)与正弦波PWM(SPWM)等效原理,建立了逆变器控制用的SVPWM的开关函数矩阵,并利用该开关函数矩阵具体实现了这种SVPWM的全数字控制,且很好地运用到工业变频器的产品开发中,最后给出了有关实验结果和波形.     

一种大惯量负载力矩电机驱动器设计

基于工程实践遇到的实际问题,设计一种大惯量负载直流力矩电机驱动器。驱动器通过PWM波控制输入电压来控制电机的转速大小。针对惯性负载电机能量回馈问题,本驱动器采用模拟泵升电压抑制电路对回馈能量导致的电压泵升进行能耗抑制。通过实验验证了本大惯量负载力矩电机驱动器设计可以有效抑制整流电路的泵升电压,有很好的可靠性。     

基于Simulink的三相逆变SVPWM的仿真实现

并网逆变器既可以用于光伏发电和风力发电中,也可以用于社会生活中没有充分利用的能力的回馈电网。三相并网逆变器有三组桥臂,每组桥臂有两个IGBT,控制三组桥臂的导通状态可以改变输出波形,SVPWM正是基于此的一种控制策略。由于逆变器在设计过程中存在高电压、大电流的情况,因此有必要在系统设计之前先进行建模仿真,以期使系统的输出达到更满意的效果。     

3H桥级联型多电平逆变器的改进SVPWM方法的研究

钳位型多电平逆变器和2H桥级联型多电平逆变器电路结构和控制复杂,3H桥级联型多电平逆变器可克服该缺点;五电平逆变器的SVPWM控制方法已经实现,若将其应用于输出更多电平数的逆变器,则计算量非常大,控制困难,而在该控制方法的基础上,通过在电压空间矢量之间采用合适的相移角度,则可方便地实现3H桥级联型多电平逆变器的SVPWM控制。文章以3H桥级联型九电平逆变器为例,采用Matlab仿真验证了该控制方法的可行性和正确性。     

空间矢量调速方法研究

介绍了一种电压空间矢量PWM控制的方法。SVPWM能有效的减少输出电流失真及切换损耗,它与目前广泛使用的正弦式PWM比较,可以显著的增加有效输出电压及降低谐波含量。该方法输出电压较一般SPWM逆变器提高15%,每次状态切换只涉及一个元件,开关损耗降低,且模型简单,适用于各种PWM调速装置。     

基于解耦锁相的风电逆变并网控制系统仿真

采取双同步坐标系解耦锁相的方法,检测出不平衡电网电压中的正序分量和负序分量,并利用坐标变换的数学手段建立包括网侧PWM 逆变控制、电压锁相环在内的直驱式风力发电的网侧数学模型,提出电流解耦控制策略,同时结合矢量脉宽调制方法( SVPWM) 对交流侧输出电流实施有效控制。使其能独立控制输出电流的有功分量和无功分量,并使输出电流波形为正弦波且与电网电压同频率同相位,从而减少了对电网电压的谐波污染,并消除电压不平衡的影响,实现三相电网电压幅值不平衡时输出电流与电网电压的精确锁相。还利用MATLAB/Simulink 软件平台搭建了系统的仿真模型,在电网电压平衡和不平衡时分别进行仿真,仿真结果证明控制系统的可行性与有效性,提高了风力发电并网的可靠性。     

基于数字信号控制器的单相光伏并网逆变电源设计

基于单相光伏并网系统的拓朴结构和工作原理,设计了以DC-DC升压电路为前级,DC-AC逆变器其后级的并网系统结构。控制部分是基于数字信号控制器dsPIC30F6010的电压电流双闭环跟踪控制策略,并对并网电流闭环控制和并网同步实现进行分析。采用SVPWM算法控制功率器件工作,电导增量法跟踪控制所产生的交流电源,给出相应的程序框图,实现了与电网电压同步的正弦电流输出波形。该实验装置结构简单,控制精度高,输出电流谐波失真小,有较强的实时性。     

一种新型多电平SVPWM控制策略的研究

随着H桥逆变器电平数的增加,其空间矢量调制算法(SVPWM)也越来越复杂。提出一种任意电平H桥逆变器的SVPWM算法,通过等效矢量变换,可将两电平逆变器中合成参考矢量的电压矢量及其作用时间推广到任意电平。以三电平和五电平H桥级联型多电平变换器为控制对象,对该算法的正确性进行了仿真验证。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

中点箝位式三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法的研究

提出了一种具有中点电位平衡控制的三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法.中点电位的平衡控制只需检测中点电流方向和电容电压,而通过调整冗余小矢量对的作用时间来实现.详细阐述了参考电压矢量位置的确定,电压矢量作用时间的计算,开关顺序的选择,电压空间矢量对三电平逆变器中点电位波动的影响和中点电位的控制规则.仿真结果证明了这种空间矢量脉宽调制方法的有效性.     

一种改进的三电平逆变器空间矢量脉宽调制算法研究

二极管中点箝位型三电平逆变器广泛用于中高压大容量交流调速系统,具有对器件耐压要求低,输出谐波含量低等优点,但同时存在如何保持中点电压平衡和防止电压跳变等问题.空间矢量脉宽调制(SPVWM)算法能很好地跟踪转矩和磁链的设定值,有效地降低转矩和磁链的脉动,但算法复杂,运算量大.本文在分析了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素的基础上,提出一种改进的SVPWM算法.该算法用中矢量、长矢量和两个短矢量合成参考矢量,并采用矢量调制的方法,利用短矢量的电流特性,消除中矢量对中点电压的影响,简化了算法,有效地控制了逆变器的中点电压,抑制了电压跳变.仿真结果证明了这种方法的可行性.     

双PWM变频器及应用技术研究

针对变频调速电动机再生能量回馈应用技术中存在的问题,设计了一种基于SVPWM电流控制的四象限变流器。通过建立电网模型,阐述了双PWM变频调速技术的控制策略和解耦原则,文中利用Matlab工具对其控制策略进行仿真分析,得到了很好的控制效果。实际提升试验,也验证了控制策略的正确性。