单相三电平PWM整流器双环控制系统的研究

为了得到单位功率因数、较低的电流谐波和较小的电压开关应力,对单相二极管箝位型三电平PWM整流器的双环控制系统进行了研究.中点电压平衡问题是三电平变换器的一个固有问题,因此针对单相三电平变换器进行了深入分析,并提出了一种中点电压平衡的Bang-Bang控制方法.仿效直流电机的转速电流双闭环控制,建立了三电平PWM整流器的双环控制模型,通过工程设计获得了良好的稳态和动态性能,保证了输入电流正弦化和单位功率因数.实验结果验证了控制方案的正确性和可行性.     

二极管箝位型三相三电平PWM整流器研究

分析了三电平变换器中点电位不平衡的原因;讨论了空间矢量控制方法中不同矢量对中点电位的影响;研究并提出了无电流传感器的中点电位平衡滞环控制方法,该方法无需额外的硬件检测环节就能实现电容均压。样机实验证明,三相三电平电压型PWM整流器实现了高功率因数,其结果验证了该平衡控制方法的可行性和有效性。     

单相混合三电平PWM整流器的研究

分析研究了单相混合三电平PWM整流器的拓扑结构和工作原理,建立了其基于开关函数的数学模型。提出一种适用于该拓扑结构的三电平SVPWM调制策略和中点电压平衡控制算法,并采用带网侧电压前馈的双闭环PI控制对整个系统进行控制。MATLAB仿真结果验证了理论研究的正确性和可行性。     

基于简化三电平SVPWM算法的整流器研究

在d,q坐标系下建立了基于开关函数的三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,在此基础上,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性。采用简化的三电平SVPWM算法实现了脉宽调制,通过改变时间控制因子的大小解决了三电平整流器所固有的直流侧中点电压平衡问题,简化了中点电压平衡控制策略。通过Matlab7.1下的仿真平台和以DSPF2812为主控制器的实验平台验证了该控制系统的优越性能。     

三相高功率因数PWM整流器双闭环控制系统设计

引入电压干扰补偿,建立三相高功率因数脉宽调制(PWM)整流器的简化数学模型,该模型既能真实反映PWM整流器的运行状态,又便于控制系统设计。针对电流内环的控制要求,根据电流内环的斜坡响应特性设计其比例积分(PI)调节参数,提出依照I“TAE性能最佳准则”的PI调节参数设计方法;针对电压外环的控制要求,根据电压外环的阶跃响应特性设计其PI调节参数,提出依照“阶跃响应最佳准则”的PI调节参数设计方法。仿真波形和实验数据验证了简化数学模型和PI调节参数设计方法的正确性。     

三电平PWM整流器双环控制技术及中点电压平衡控制技术的研究

该文在建立了三电平PWM整流器系统数学模型的基础上,比较了三电平PWM整流器模型与直流电机模型的相似性,基于对控制对象的状态反馈解耦,提出把直流电机的双闭环控制应用于三电平PWM整流器中,使三电平PWM整流器具有良好的动态性能和稳态性能,并且保证输入电流波形正弦性好,实现了单位功率因数。同时,针对三电平PWM整流器所固有的直流侧电容中点电压平衡问题,提出根据每相输入电流方向和中点电压波动方向来优化选取冗余的正小矢量和负小矢量,实现中点电压平衡控制的方法。最后通过实验验证了双环控制器和控制中点电压方法的可行性和有效性。     

三电平电压型PWM整流器的研究

介绍了三电平电压型PWM整流器的基本原理,采用了基于d,q轴的前馈解耦控制策略.运用负小矢量首发的空间矢量脉宽调制算法( SVPWM),给出了算法的具体实现过程.探讨了影响中点电位平衡的主要原因,提出了检测直流电容电压和中点电流调节正负小矢量作用时间的中点电位平衡策略.仿真和实验验证了所提控制策略和调制算法的有效性.     

一种新型三相三电平PWM整流器的研究

介绍了一种新型的三相三电平中性点二极管箝位PWM整流器电路拓扑,在详细分析该电路工作模式的基础上,提出了一种新颖的基于PWM整流器平均模型的定频PWM控制策略。仿真结果表明,该PWM整流器可以有效地抑制注入电网的谐波,减小开关管应力,实现功率因数可调以及能量的双向流动。     

二极管箝位型三电平PWM整流器中点电位平衡模糊控制研究

分析了三电平变换器中点电位不平衡的原因,详细地讨论了空间矢量控制方法中不同矢量对中点电位的影响;提出基于控制因子的模糊控制器,用模糊控制策略自适应地改变控制因子的大小,实现三电平二极管箝位型PWM变换器直流侧两电容电压的平衡。这种方法不需要额外的硬件开销,用软件就能实现。最后文中在实验样机上实验,三相三电平电压型PWM整流器实现了高功率因数,结果验证了该平衡控制方法的可行性和有效性。     

三电平PWM整流器的研究

针对三电平PWM整流器的拓扑结构进行了分析,在建立其同步旋转坐标系数学模型的基础上,设计了电压、电流双闭环控制器。保证电流内环较快的跟随性能,控制交流侧电流为畸变很小的正弦化电流,且功率因数为1;保证电压外环的抗扰性能,稳定直流侧输出电压。系统还采用基于零序电压注入的SPWM控制方法对中点电位进行控制,此方法不仅使中点电位得到有效的平衡,而且控制方法简单,鲁棒性能也强。利用上面所述方法对系统进行Matlab软件仿真分析,验证了系统控制方法的正确性,并在此基础上使用MC56F8345DSP作为主控芯片完成了硬件电路的搭建,通过实验验证了双环控制器和中点电压平衡方法的可行性和有效性。     

三相PWM整流器闭环控制研究

为了减小用电设备对电网的谐波污染和提高自身的功率因数,PWM整流器的应用越来越广泛.根据PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,运用矢量控制的思想,实现了有功和无功的解耦控制.数字仿真和基于DSP控制平台的实验都验证了该控制方案的可行性,能够实现输入侧近似单位功率因数及直流母线电压稳定.系统的响应速度快,抗负载扰动能力强,具有较好的可靠性和实用性.     

高性能单位功率因数三电平整流器

建立了三电平整流器数学模型,采取电压定向的直接电流控制,并使用新型的电压空间矢晕脉宽调制(SVPWM)算浊减少计算量,简化了中点电位控制策略.最后建立了基于TMS320F2812型DSP的三电平整流器平台,实验结果验证了算法的有效性.     

无电网电压传感器的三相PWM整流器控制

提出一种无需电网电压传感器的三相脉宽调制(PWM)整流器控制方案。为实现单位功率因数控制,该方案以电流矢量为参考建立旋转坐标系,利用软件锁相环(SPLL)检测交流侧电流角频率与相位,根据电流调节器的输出估计电网电压,再由电网电压估计值的无功分量调整电流无功分量参考值,使电流和电网电压快速同相。实验结果表明该控制策略能实现单位功率因数整流和逆变,具有良好的动态性能。     

全数字半桥PWM整流器电容均压控制策略研究

在中小功率应用场合,半桥电路由于其结构简单,功率器件少,能量可以双向流动等优点,在工业领域得到了广泛应用。但半桥PWM整流器存在直流分压电容不均压问题,这种偏差会使电压中点漂移,导致输出电压和电流波形畸变,使电路性能恶化,甚至导致系统失控。分析了半桥PWM整流器分压电容不均压的产生原因,给出了电容中点电压偏移的理论值,研究了附加均压环式控制方案和双电压环式两种均压方案,最后通过实验验证了两种方案的可行性。     

三相单位功率因数PWM整流器的研究

随着电力电子技术的迅速发展,谐波污染问题越来越不容忽视.电压型PWM整流器(Voltage Source Rectifier,简称VSR)因功率因数近似为1,并能减少电流谐波,实现能量的双向流动而备受关注.首先给出了VSR的拓扑结构和数学模型,然后论述了空间矢量控制方法在VSR中的应用.仿真结果表明了空间矢量控制策略在实现单位功率因数方面的有效性,最后根据实际应用中存在的"死区"问题,研究了基于DSP及CPLD的实现方法.     

基于电流解耦的双闭环三电平PWM整流器研究

分析了三电平PWM整流器在旋转d,q坐标系中的简化数学模型;建立了电压、电流解耦环节,对解耦后的d,q轴电流id,iq分别进行PI控制.采用正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,简称SPWM)控制策略,以TMS320F240型数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)为数控平台实现了三电平整流器的电流解耦控制;最后给出了相应的仿真和实验波形.经研究发现,该整流器的谐波小,功率因数高,动态性能好,证实了三电平PWM整流器的电流解耦控制策略是正确可行的.     

基于g-h坐标系SVPWM算法三电平PWM整流器的研究

介绍了三相三电平二极管中点钳位型PWM整流器电路拓扑.详细分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,针对传统的复杂SVPWM算法,分析了一种基于g-h坐标系的简化SVPWM算法.这种方法在矢量选取和作用时间计算方面进行了简化,避免了大量三角函数的运算,可以应用到三电平及多电平SVPWM算法中.最后在Matlab仿真环境中建立了三相三电平PWM整流器的电压定向控制系统(VOC)的仿真模型,对三电平g-h坐标系SVPWM算法进行了仿真研究,仿真结果验证了该算法的有效性.