三相逆变器统—PWM实现方法研究

在3相逆变器中获得普遍应用的脉宽调制方式是正弦波脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM).根据SVPWM和载波PWM的内在关系,将SPWM、各种连续和不连续SVPWM方法统一于一个显性调制函数表达式中,从而提出了基于载波的统一PWM方法.所建立的统一PWM调制函数既简单又直观,是进行PWM逆变器仿真分析的有效工具,特别是在此基础上提出了一种统一PWM快速算法.该算法直接利用三相参考电压瞬时值计算PWM信号的开关状态切换时间,不需进行坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间的计算, 更易于SPWM和各种SVPWM方法的数字化实现.最后,对各种PWM方法的电压谐波特性进行了对比分析.仿真和实验结果证明了统一PWM实现方法的正确有效性.     

三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法

通过分析空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波PWM方法之间的内在关系,建立了包含各种连续和不连续SVPWM及SPWM方法的显性调制函数表达式,从而提出了基于载波的统一SVPWM实现方法.并且,在此基础上提出了一种三相逆变器统一SVPWM快速算法.该算法直接利用三相参考电压瞬时值计算PWM信号的开关状态切换时间,不需进行坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间的计算等,因此更易于各种SVPWM方法的数字化实现.最后,对三相逆变器在SPWM和各种SVPWM控制方式下的输出电压谐波特性进行了对比分析.仿真和实验结果表明本文提出的三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法是可行的和有效的.     

三相PWM整流器空间矢量控制简化算法的研究

常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的正弦函数、反正切函数运算，由低成本的单片机控制系统实现较为困难。本文提出了一种空间矢量的简化算法。该方法根据参考电压矢量在αβ坐标系上的分量，直接计算电压空间矢量在各个扇区内的作用时间，简化了运算过程。并以Intel80C196MC单片机为控制核心设计制作了一套三相PWM整流器的实验装置。实验结果验证了本文所提出电压空间矢量控制简化算法的有效性。     

基于三相PWM整流器的无死区空间矢量调制策略

与常规的连续空间矢量调制（SVM）相比,不连续空间矢量调制可使器件的平均频率低于采样频率,因而可降低变换器的开关损耗,该文分析了连续SVM二种形式－单一零矢量SVM和分区零矢量的工作原理,实现方式及开关损耗的计算方法,这种不连续SVM可使平均开关频率降低约1／3,通常电压型PWM变换器上下桥臂间的换流死区不仅增加谐波含量,并降低了电压利用率和可靠性。该文在分析了电压型整流器换流过程的基础上提出了电压型整流器的无死区控制策略,改善了这类变换器的工作性能。并与分区零矢量SVM的调制方式相结合。提出了无死区的分区零矢量不连续SVM控制策略,实验结果证实了所提控制策略的可行性及其在改善相应PWM变换效率方面的优越性。     

PWM技术实现方法综述

总结了PWM技术问世至今各种主要的实现方法，叙述了它们的基本工作原理，并分析了它们各自的优缺点。     

采用SVM控制的四桥臂三相逆变器

文章介绍了四桥臂三相逆变器的结构，其三相负载可以是平衡的或不平衡的、线性的或非线性的。由于第4桥臂的加入，空间矢量调制控制变得非常复杂，而且不能处理未知负载。分析了三相逆变器的中点电压这个关键量，提出了1种新的SVM控制方案，该方案易于实现并能带未知负载。仿真结果证实了该方案的可行性。     

谐振直流环对三相PWM整流器空间矢量PWM波形的影响

分析了谐振直流环三相PWM整流器工作原理，基于工作波形和占空比的分析，从电压和电流两方面分析了谐振直流环对SVPWM波形的影响，得出了加入谐振直流环使主矢量、付矢量占空比减小和零矢量占空比增加以及前端线电压基波分量幅值减小的结论。对有谐振直流环和无谐振直流环变流器的前端线电压进行了谐波对比研究，仿真结果验证了理论分析的正确性。     

采用空间电压矢量PWM方法三电平逆变器研究

对基于空间电压矢量的三电平逆变器ＰＷＭ算法进行了推导,用了一种根据参考电压矢量幅值和相位角的变化,来生成三电平ＰＷＭ波的工作模式。采用１６位单片机８０９８组成数字系统,编制软件在线实施所提出的ＰＷＭ波生成方案,并带动三相交流异步电动机进行了实验研究,验证了所设计的三电平逆变器ＰＷＭ方案的可行性。     

新型电压空间矢量控制高频三相PWM波形发生器

简要介绍电压空间矢量控制原理，用几何作圆法获得逼近园形的磁链轨迹，由磁链轨迹导出周期开间状态表，采用ＧＡＬ可编程器件存贮开关状态表并形成ＰＷＭ信号。给出波形发生器的原理电路，并对此方案的逆变器输出电压作了谐波计算。在稀土永磁同步电动机变频调速系统中应用，效果良好。     

三相高功率因数PWM整流器的研究

提出了一种简单的电压空间矢量算法,该算法根据参考电压矢量在αβ坐标系上的分量直接计算电压空间矢量在各个扇区内的作用时间,简化了运算过程.并以DSP为核心,设计了系统的硬件和软件结构,用Matlab对系统进行了仿真,仿真结果验证了本文所提出的电压空间矢量算法的有效性.     

三相PWM整流/逆变器的建模与仿真

分析了三相电压型PWM整流器的工作原理,设计了双闭环PI调节器的参数,在Matlab/Simulink下搭建了整个系统的模型并进行了仿真,仿真结果表明系统能够运行在单位功率因数状态,并实现能量的双向流动。     

基于80C196KC的随机脉冲位置PWM实现方法

提出了一种基于电压空间矢量调制的随机脉冲位置PWM方法 ,并着重讨论了采用80C196KC单片机实现的方法 ,给出了其软件设计。     

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.     

三相电压型PWM整流器滑模控制算法研究

三相电压型PWM整流器通常采用传统的线性双闭环控制器结构,由于PI控制的滞后性,双闭环PI控制难以保证系统在扰动下具有良好的动态性能。考虑三相电压型PWM整流器的非线性特征,利用滑模变结构对外部干扰和系统参数变化的强鲁棒性,设计了一种采用滑模变结构非线性控制算法。在Matlab/Simulink中搭建了PWM整流器控制系统仿真模型。滑模变结构控制算法与双闭环PI控制算法调节性能的对比表明,滑模变结构控制算法具有更好的动稳态性能。     

电流型PWM整流器低电压应力空间矢量PWM(SVPWM)研究

为了有效降低三相电流型。PWM整流器(CSR)功率管的电压应力，提高CSR运行可靠性，在详细分析了二相CSR功率管换相过程基础上，提出了基于空间矢量(SVPWM)的三相CSR低电压应力控制新方案。该方案通过实时调整矢量合成顺序，使原本不处于自然换相的功率管处于自然换相状态，从而降低了三相CSR功率管的电压应力。另外，由于采用了SVPWM控制，使得三相CSR具有电流利用率高、开关损耗小、动态响应快等优点。因此，新方案特别适合于大功率三相CSR变流系统的设计。理论分析和试验结果证明了方案的正确性。     

三相PWM整流器控制系统研究

为验证三相PWM整流器的性能,设计了基于TMS28346的三相PWM整流器系统.为方便控制建立两相旋转坐标系统,引入矢量控制技术.为实现直流侧电压的稳定控制和有功与无功功率的解耦控制,采取了电压外环和电流内环的控制策略.为保证系统稳定,控制系统中实现直流电压和功率的速率调节控制.在搭建的双馈风力发电控制实验平台上采用空间矢量脉宽调制技术进行了实验研究,实验结果表明三相PWM整流器能够实现能量四象限传递和功率解耦控制,所设计的控制器具有很好的稳态和动态性能.     

基于DSP的三相PWM整流器电压空间矢量控制的研究

提出了一种简单的电压空间矢量算法，该算法根据参考电压矢量直接计算电压空间矢量的位置和作用时间，简化了运算过程。利用数字处理器(DSP)，实现了整流器的空间矢量的全数字控制，并用Matlab对系统进行了仿真，仿真结果验证了所提出的电压空间矢量算法的有效性。     

三相PWM整流器直接功率预测控制

建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,分析了直接功率控制的原理,为克服传统直接功率控制开关频率不固定稳定性差的缺点,结合空间矢量控制策略设计了一种预测直接功率控制(P-DPC)方法,并通过仿真对其进行验证。研究和仿真分析表明,P-DPC的应用使系统具有结构算法简单、动态响应快、高功率因数、开关频率固定和THD低等特性。     

晶体管PWM逆变器供电感应电动机传动系统的一种新型矢量控制方案

介绍了晶体管PWM逆变器供电感应电;动机传动系统的一种新型矢量控制方案。该系统的基础是电流环，它是由2个调节定子电流矢量直流（磁场定向）分量的独立非线性控制器组成的，3级磁滞比较器可用作电流控制器，比较器的输出可借助EPROM转换表选择逆变器合适的输出电压矢量。本文讨论了这种方法的原理，介绍了所推荐系统工作原理的模拟和实验结果，并与其他已知基于2级磁滞比较器方案作了比较，介绍了该方案的性能。     

五相电压源逆变器的空间矢量脉宽调制方法研究

为提高五相电压源逆变器(voltage source inverter,VSI)的直流母线电压利用率,减少输出相电压中所含的谐波分量,提出一种改进的基于最近四矢量的五相VSI空间矢量脉宽调制算法。根据调制系数的不同,将整个调制范围分为正弦调制区和非正弦调制区。在正弦调制区,通过合理分配空间矢量的作用时间,使得输出相电压为标准正弦波形,不含有任何谐波成分;在非正弦调制区,通过对谐波子空间内的电压矢量进行优化控制,在进一步提高直流母线电压利用率的同时,保证输出相电压中所含谐波分量更少,使逆变器工作在最优状态。仿真和实验结果验证了所提算法的正确性和可行性。