基于DSP控制的多相交流电机变频调速系统

多相电机调速系统可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩/转速范围得到扩展.为此,以9绕组极相调制感应电机为对象,建立了其数学模型,研究了其极相变换控制.以TMS320LF2407A为处理器,用XC95288XL扩展PWM信号通道,构建了极相调制感应电机控制系统,实验结果验证了该系统.     

基于FPGA多电平D类功率放大器的PWM触发器

研制了基于现场可编程门阵列(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称FPGA)的级联型多电平D类功率放大器多路脉宽调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)触发信号发生器.该发生器通过数据采集单元接收A/D转换的调制波信号,通过多路载波移相控制单元产生多路相移的三角载波及其反向信号,经比较控制单元产生PWM触发信号波形,并通过死区控制单元进行死区保护控制处理.介绍了触发信号发生器的基本原理、硬件构成和实现方法.试验表明,该PWM触发信号发生器的电路设计简单,系统可靠性高,可保证逆变器功率元件的同步触发.     

任意路通用PWM波形发生器的设计

针对多电平变换器PWM信号通道多和PWM信号同步的问题,提出了一种基于PWMIP核的多路PWM发生器的设计方法。利用搭积木(Building Blocks)的方法即可方便构建任意路PWM发生器。所有PWM信号采用同一个时基,并且每路PWM均有独立的控制寄存器,容易实现PWM信号的严格同步和不同调制策略。该发生器具有友好的接口,以简化与DSP或MCU等控制芯片的接口设计。最后,设计了一个适用于三相三电平级联变换器的24路PWM发生器,实验结果表明了该设计方法的简洁性和实用性。     

一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量PWM方法

基于三相调速系统中传统的空间矢量理论和统一电压调制技术,本文提出了一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量SVPWM方法.该方法有效地抑制了电压源逆变器供电的六相感应电机中定子谐波电流,提高了直流母线电压利用率,且易于实现,执行速度快,极易推广到以三相组为子集的多相感应电机调速系统PWM控制中.本文给出了这种SVPWM方法具体的实现思路,通过数字仿真和实验结果将它与传统的SPWM和SVPWM方法做了深入的分析和比较研究,研究结果验证了该算法的有效性,它具有谐波电流最小和实现简单的突出优点,在多相PWM逆变器控制中有广阔的应用前景.     

基于级联H桥变频器的极相调制感应电机驱动系统

高压电机配用高压变频器具有较大的节能性和高效性,已有广泛应用。级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能,且变频器输出电流谐波较小。极相调制感应电机可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩和转速范围得到扩展。为此介绍一种级联H桥多电平变频器拖动极相调制感应电机变频起动和调速,该电机的定子绕组可配置为9相4极和3相12极。通过仿真验证了级联H桥多电平变频器能够满足极相调制感应电机的变频调速性能和极相调制矢量控制性能,可为新能源发电、船舶推进、工业传动等高压大功率领域提供技术保障。     

一种船用多相电机驱动系统的仿真与实验研究

介绍一种基于dSPACE半实物仿真技术的舰船电力推进多相感应电机控制系统.本系统在MATLAB/SIMULINK环境中建立数据采集、驱动、保护等硬件系统的仿真模型和矢量变换、同步PI电流调节等相关控制算法,利用dSPACE快速控制原型方法对多相感应电机及其逆变器进行控制.15kW样机实验研究表明,所建立的半实物仿真控制系统稳定、可靠,实时性好,且便于在线修改控制结构和相关参数,为舰船电力推进变频调速系统提供一种可行方案,同时也较好地解决了大型舰船综合电力推进系统的试验室闭环测试问题.     

一种基于PWM原理的多路信号发生器

在电能质量分析研究和电力电子实验中经常会遇到需要多路信号源的情况,但目前市场上绝大部分的信号发生器只有单路或双路输出.提出了一种利用PWM原理实现多路信号发生器的方法,利用调制的方法产生所需波形的PWM脉冲,产生的脉冲信号可以经过滤波,得到所需线性波形,作为采样电路的信号源,也可以直接输出,用来驱动功率放大电路,产生大功率信号.以TMS320F2812 DSP为平台实现了该信号发生器,可同时输出10路独立信号.基于Labview开发了管理软件,通过USB口与信号发生器通信.实验验证,该信号发生器产生的线性信号总谐波畸变率较低,符合要求,频率、幅值及相位差的调节范围和调节精度满足实验要求.     

多相电机控制驱动技术研究综述

由于能够实现低压大功率、高可靠性、高控制灵活度等优点,多相电机在交流传动领域得到了越来越多的应用。本文概述多相电机及其控制驱动技术的国内外发展历史,介绍矢量控制、直接转矩控制、模型预测控制三种典型的多相电机控制方法,对比解耦控制和最优电流控制两种容错控制策略,并归纳目前出现的多相逆变器的各种拓扑结构及其特点,进而对两种PWM调制策略的研究现状进行讨论,最后对当前的多相电机控制驱动技术进行了简要总结和展望。     

中低频轻载工况下引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统稳定控制

针对中低频轻载工况下感应电机变频调速系统存在的转速与电流振荡问题,该文提出一种引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统V/f控制方法.首先,建立感应电机变频调速系统的数学模型,在此基础上分析V/f控制下感应电机变频调速系统的稳态性能.然后,分析引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统的根轨迹,证明了引入虚拟电抗可提升感应电机变频调...     

基于DSP+FPGA控制平台的多相PWM算法实现北大核心

针对多相变频器生成波形路数多、注入低次谐波后计算复杂等问题,提出了一种基于DSP+FPGA控制平台的多相SPWM算法,其核心部分采用等效面积法实现波形生成,能够注入幅值可控的低次谐波。将该算法应用到6相感应电机变频调速系统中,实验结果表明了该算法的可行性和优越性,具有计算速度快、精度高、可扩展性强等优势,系统性能指标达到设计要求。     

大功率级联变频器中多路SPWM发生器的实现

采用载波相移SPWM技术原理,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路PWM脉冲发生器.该脉冲发生器应用于一个电压级联型变频器,可提供96路PWM脉冲输出,解决了级联变频器多路脉冲同步触发的问题.通过实验证明,FPGA输出的PWM脉冲送入级联变频器模块,输出的电压波形正弦度好,电平阶数符合设计,且修改参数简单,有效...     

分布式电力系统中多脉宽调制电源激励下的波反射问题

简介了分布式电力系统,指出了对多脉宽调制(PWM)激励源下的波反射问题进行分析的必要性。采用Bergeron方法对波反射进行了分析,并利用Matlab/Simulink仿真程序对分析结果进行了验证,得出了多PWM激励源下系统波反射振荡加剧的结论,并发现其反射振荡程度受网络拓扑结构及线路参数条件的影响。指出对于多PWM激励源系统,应根据系统的具体情况对波反射振荡进行具体分析以防止过电压对系统造成损害。     

多台电力电子变压器云-边脉宽调制同步控制策略

为提升多台电力电子变压器(Power Electronic Transformer)的高频开关谐波协同控制能力,需实现高精度、高可靠的脉宽调试同步控制。本文提出一种基于“云-边”双重信息的多PET脉宽调制同步策略：在通讯系统正常运行时,PET利用“云”端发送的同步信号实现高精度的脉宽调试同步;当通讯系统故障时,PET可利用“边”端计算结果实现高可靠的脉宽调制同步。因硬件要求低,该策略易于应用。实验证明,该策略能兼顾脉宽调制同步的精度与可靠性,保证高频率开关谐波协同控制。     

基于PSO算法的三电平优化PWM方法

受大功率开关器件开关频率的限制,牵引逆变器输出波形中含有大量的谐波,所以有必要采用优化的脉宽调制（ PWM ）方法来减少牵引逆变器输出波形的谐波。首先,建立了最小电流总谐波畸变率（ THD ）谐波优化模型,并采用粒子群优化（ PSO ）算法对模型进行求解。其次,在分段同步调制的不同分频段上对PSO-PWM和传统正弦脉宽调制（ SPWM）进行了比较,得到PSO-PWM具有良好谐波优化效果的结论。最后,用仿真和半实物实验结果验证了理论分析的正确性。     

A high-performance generalized discontinuous PWM algorithm

In this paper, a generalized discontinuous pulsewidth modulation (GDPWM) method with superior high modulation operating range performance characteristics is developed. An algorithm which employs the conventional space-vector PWM method in the low modulation range, and the GDPWM method in the high modulation range, is established. As a result, the current waveform quality, switching losses, voltage linearity range, and the overmodulation region performance of a PWM voltage-source inverter (PWM-VSI) drive are optimized online, as opposed to conventional modulators with fixed characteristics. Due to its compactness, simplicity and superior performance, the algorithm is suitable for most high-performance PWM-VSI drive applications. This paper provides detailed performance analysis of the method and compares it to the other methods. The experimental results verify the superiority of this algorithm to the conventional PWM methods     

Common-mode voltage reduction method modifying the distribution ofzero-voltage vector in PWM converter/inverter system

This paper proposes a new space-vector pulsewidth modulation (PWM) strategy that can restrict the common-mode voltage within one-third of DC-bus voltage in a PWM converter/inverter system with the synchronization of the switching sequence. In this paper, the generation of the common-mode voltage pulse whose magnitude reaches two-thirds of DC-bus voltage is investigated and the elimination method of this voltage pulse is presented. The proposed method can be easily implemented in software and requires no extra hardware without degradation in control performance of PWM converter/inverter-fed AC motor drives     

Elimination of low-frequency harmonics caused by PWM in athree-phase soft-switched boost rectifier

This paper presents three major causes of low-frequency harmonics in a high-frequency soft-switched three-phase pulsewidth modulation (PWM) boost rectifier: pulsewidth limits; an improper space-vector modulation scheme; and dead time. Among these, the pulsewidth limits are related to soft-switching techniques. To eliminate undesirable low-frequency harmonics, each cause is illustrated and a solution is provided. Both simulation and experimental results prove the effectiveness of the proposed solutions. Due to the similarities between boost rectifiers and voltage-source inverters, the conclusions of this paper are also applicable to high-frequency PWM voltage-source inverters     

光伏逆变器的调制方式分析与直流分量抑制

单相无变压器型全桥并网逆变器由于体积小、效率高、造价低,被广泛地应用于低功率光伏并网系统中。在双极性脉宽调制方式下,全桥逆变器的共模电压恒定,不产生共模电流。但此调制方式不能消除输出电流的直流分量。为此,提出一种新的控制算法来抑制直流分量的输出。该算法使用2个补偿环节分别抑制由于调制脉宽不对称和并网电流检测误差导致的直流分量,无需增加外围硬件电路,且所增加的环节只占用很少的控制芯片资源。实验结果证明了理论分析和算法的正确性。     

差拍控制在有源电力滤波器中的应用

有源滤波器因可以实现谐波、无功、不平衡分量补偿等多种功能 ,所以已成为谐波抑制的主要技术。而且随着脉宽调制技术和微机技术的不断发展 ,使得基于微机的数字脉宽调制方法在有源滤波器中的应用成为可能。无差拍控制就是其中一种在预测控制基础上发展起来的全数字化脉宽调制方法。该方法的优点是能够预测谐波电流的变化趋势并跟踪补偿 ,缺点是控制算法复杂 ,对预测模型依赖性较大 ,使其在具体实现过程中存在困难。针对这一不足 ,提出了一种改进的、易于实现的差拍控制方法 ,并结合定脉宽调制技术 ,以单相并联型有源滤波器为对象进行