最小脉宽特性对高压三电平变频器的影响

最小脉宽,即单个开关器件的最小导通和关断时间,在高压大容量变频调速系统运行过程中至关重要.本文通过仿真和基于IGCT的1.25MW/6000V三电平变频器上进行试验,对最小脉宽对大容量变频调速系统起动和稳态运行的影响进行了较为全面的评估,并在此基础上提出了相间最小脉宽的概念,既保证了单管最小脉宽,又在开关动作之间留有适当间隙.最后分析了最小脉宽与起动电流、稳态电流以及转矩脉动之间的关系,对大容量变频调速系统的安全运行有十分重要的指导意义.仿真和试验均验证了上述分析的正确性.     

三电平双PWM变频调速系统研究

文章以三电平PWM变频器为例介绍了一种新型的双PWM变频调速系统，此系统通过可控的整流部分来实现控制系统功率因数和无功功率的控制，从而使变频器成为一清洁的电源。     

三电平变频调速系统SVPWM和SHEPWM混合调制方法的研究

三电平中点钳位逆变器在高压大容量变频调速中得到了广泛的研究和应用。该文在三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM，即低频时采用异步SVPWM，高频时采用SHEPWM，避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点，充分发挥了二者的优点，使变频器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波，得到较好的输出波形。混合调制的难点在于衔接问题，文中分析了影响二者之间平滑切换的原因并提出了具体的解决方法，保证了切换过程中电压和电流没有跳变。采用PSIM软件对三电平SVPWM和SHEPWM进行了仿真研究，并在实际三电平变频器控制平台上进行了实验。仿真和实验结果证实了该文的混合调制方法在低频和高频都有较好的谐波特性，二者间的平滑过渡保证了混合调制的实用性，并已用于实际三电平变频器之中。     

三电平高压大容量变频调速系统中的预励磁方案

如何提高系统起动输出转矩、抑制起动电流是大容量变频调速系统中存在的一个难题.由于半导体器件电流耐量的掣肘,在起动之前通过预励磁方案有效建立起电机内部磁场以减小起动电流、增加起动转矩就成为提高起动性能的行之有效的方法.本文研究了大容量三电平变频调速系统在6000V/2750kW大机组平台上所面临的起动问题,分析了直流预励磁所面临的困难,并采用交流预励磁予以解决.仿真和试验结果表明交流预励磁更利于实现平稳起动.     

安川三电平矢量变频器在起重机改造中的应用

介绍了变频调速技术的优点及在起重机中的应用,并着重对两电平控制、三电平控制的原理和优缺点进行了比较,描述了变频器静止型自学习的新特点.最后,分析和展望了对三电平矢量变频器在国内港口中的应用前景.     

基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统的研制应用

本文介绍了"基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统"的立项背景、研制历程和取得的技术成果,并阐述了该系统含有的一些主要的关键技术和应用情况。     

三电平双PWM变频器主电路设计及实现

针对矿井提升机三电平变频调速系统的性能要求,提出一种三电平双脉宽调制(PWM)变频器主电路参数的设计方法。以满足变频器动、静态性能指标为原则,给出进线电感和直流侧电容的上下限值计算公式,并分析总结了各参数与调制方式、功率因数及运行状态之间的关系,依据这些条件设计了主电路。仿真和实验结果表明该系统具有良好的动静态特性,验证了主电路参数设计方法的有效性和可行性。     

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM的实现

随着高速动车组的发展,三电平逆变器的研究和应用越来越广泛,其传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法需要进行大量的三角函数运算及扇区判定,增大了控制器的计算工作量.由于α,β坐标系中,三电平基本空间矢量图为正六边形,基于60°坐标系下的SVPWM算法,在计算基本矢量作用时间时避免了大量的三角函数运算.采用间接磁场定向矢...     

Ⅰ型NPC式三电平变流器的SVPWM算法研究

在中高电压、大容量变流领域,三电平变流器以输出功率大、器件电压应力低等特点逐渐进入了实用阶段。但由于此类变流器中功率器件数量较多,采取传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法运算量庞大,算法实现困难,对硬件资源要求高。为此针对传统三电平变流器算法进行了改进,大大简化了算法描述。在控制器数字实现过程中,不仅节省了数字处理器的硬件资源,且明显提高了算法的可靠性。相关的模拟实验结果充分证明了所设计算法的可行性和优越性,为后续的研究工作奠定了基础。     

基于静止坐标系空间电压矢量三电平逆变器的控制策略

在分析三电平逆变器空间电压矢量控制的基础上,提出了一种基于静止坐标系SVPWM控制策略。该控制策略在常规空间电压矢量调制（SVPWM）的基础上,将直角坐标系转换为静止坐标系,对三角形区域判断规则、合成参考电压矢量的计算和PWM信号的产生方法进行了研究。该算法不仅计算简单,易于实现,通过仿真验证了该控制策略的正确性及有效性。     

三电平逆变器空间矢量调制及中点电位平衡研究

多电平逆变器在中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用。研究了二极管钳位型三电平逆变器的拓扑结构和7段式空间矢量SVPWM调制方法。给出了参考矢量所在区域的判断方法,推导工作矢量的作用时间。为解决中点电位平衡问题,提出了一种充分利用冗余电压矢量的中点控制方法。通过仿真验证了所提方法的正确性和有效性。     

三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述

有效地利用过调制控制策略,能够提高逆变器的输出电压,对提高电动机的动态响应速度和扩大稳定运行区域具有重要意义.主要研究了过调制产生的原因,总结了几种典型的过调制控制策略,讨论了它们各自的优缺点,并指出了现有过调制控制策略中存在的问题.     

一种新型的三相单边三电平逆变器及其调制策略

提出了一种新型的三相单边三电平逆变器,其前级通过Boost变换器实现三电平供电,逆变部分采用一侧三电平一侧两电平的形式来简化电路结构;分析了该电路的工作原理,并设计了适用于该电路结构的五段工作模式空间矢量脉冲宽度调制策略,实现了三电平侧的正常调制及两电平侧的低损耗调制。在该调制策略下,电路具有相对简单的控制算法,而且在简化逆变电路体积的同时仍能实现较低的开关损耗及输出电压电流较少的谐波含量。在MATLAB/SIMULINK环境下建模仿真,仿真结果验证了该新型电路的有效性和优越性及其调制策略的可行性。     

三电平逆变器SHEPWM的一种空间电压矢量合成算法

三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态表,推导基本SV矢量的作用时间,形成矢量序列,实现了三电平逆变器SHEPWM的一种电压矢量合成新算法,该算法中的开关角可通过基本SV矢量运算而直接生成且易于快速实现。     

基于三电平SVPWM调制的Vienna整流器中点电压均衡控制

Vienna整流器的中点电压振荡问题会造成直流侧电容电压分布不均,导致交流侧输入电流波形畸变,开关器件承受电压不一致而损坏等问题。针对Vienna整流器中点电压不平衡的问题,研究了三电平空间矢量调制对Vienna整流器中点电压产生的影响。首先介绍了Vienna整流器的工作原理,然后分析了空间矢量对中点电压的影响,并基于SVPWM调制提出了一种中点电压波动的抑制策略。最后,搭建了15 kW实验样机,验证了所提控制策略的有效性,解决了中点电压不平衡的问题,明显改善了输入电流波形质量。     

三电平逆变器空间电压矢量控制算法仿真研究

分析了三电平空间电压矢量调制基本原理,提出了一种首发矢量全部采用正小矢量或负小矢量的空间矢量调制(SpaceVectorMdulation,SVM)算法,给出了小三角形区域判断规则、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量的作用顺序和(SpaceVectorPulseWidthMdulation,SVPWM)信号的产生方法,探讨了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素,并推导了各合成电压矢量的作用时间。用归一法将其他5扇区全部划归一扇区计算。仿真实验结果证实了本文提出的空间电压矢量调制算法的有效性。     

新型三电平逆变器SVM方法的研究

提出了一种新型的三电平逆变器空间矢量调制(SVM)算法,通过适当的坐标变换,将三相电压空间矢量坐标系变换为三相线电压坐标系,从而能够快速地定位参考电压矢量的位置,利用伏·秒平衡原理,计算出相应矢量作用时间.该方法具有计算简单,容易实现的优点,并且能够很容易地推广到四电平、五电平等多电平逆变器电路中.通过仿真研究,验证了该调制算法的可行性.     

中点箝位型三电平逆变器空间矢量与虚拟空间矢量的混合调制方法

中点电压偏移是中点箝位型(neutral point clamped,NPC)多电平逆变器的主要缺点。空间矢量脉宽调制(space vector pulse-width modulation,SVPWM)由于算法本身的缺陷,在调制度较高且功率因数较低时,电容电压出现低频波动。虚拟空间矢量调制(virtual SVPWM, VSVPWM)方法能够在全范围内处理中点电压偏移问题,但存在开关次数较多,谐波特性较差的缺点。该文建立含电容电压的NPC三电平逆变器的PWM模型,讨论SVPWM和VSVPWM的约束条件。在特定的区域采用SVPWM,其他区域采用VSVPWM,给出了这2种调制策略的切换条件。实验结果表明,混合调制方法(hybrid PWM,HPWM)较之以前的解决方案能够更好的平衡电容电压,并且也能够有效的降低开关次数和提高逆变器输出的谐波特性。