五电平逆变器仿真及控制研究

针对二极管钳位式三电平逆变器输出电压谐波分量高，IGBT承受的回路电压大的问题，采用SVPWM控制的二极管钳位式五电平逆变器进行改进。文中介绍了二极管钳位五电平逆变器的拓扑结构及工作原理，分析了逆变器产生的125个电压空间矢量。应用循边原则选择开关状态进一步减少谐波分量，采用简化的过调制算法提高直流电压的利用率，仿真得出五电平逆变器的输出电压波形，对电压波形做了频谱分析。     

基于开关电容单元直流侧电压自均衡多电平变换器

文章提出一种由级联H桥(CHB)以及开关电容(SC)单元构成的模块化多电平变换器,所提出的变换器具备SC单元直流侧电压自均衡的能力,实现了 13电平的电压输出,负载上的输出电压质量好、总谐波失真含量低,与传统的非对称级联多电平变换器相比,只需要单个直流源便能获得多个电平的交流输出.仿真结果验证了所提拓扑的正确性.     

基于独立电源的级联型多电平倍频SSPWM逆变器研究

主要研究基于独立电源的级联型多电平倍频SSPWM逆变器.基于独立电源的级联型多电平主电路拓扑,避免了逆变单元多重化需要的笨重的叠加变压器,其较低的工作频率,大大减少了其他高频逆变器带来的强的电磁干扰,倍频SSPWM控制技术,又使逆变器获得优良的正弦输出电压波形.仿真与试验结果与理论分析一致.     

一种船用异步风机变频启动器的设计

本文介绍了一种船用三相异步风机启动器的设计,基于成熟的两电平三相逆变桥设计方案,主开关器件为IGBT模块,采用基于恒压频比的控制方式,同时,考虑到输入直流母线电压的波动以及输出三相交流电压谐波对负载振动加速度的影响,增加对直流母线电压和交流输出端的滤波环节,取得了良好的应用效果.     

级联多电平变换装置分布式系统实现方案

级联多电平变换装置因具有输出波形失真少、元件电压应力低及电磁干扰小等优点得到广泛应用。文章提出了级联多电平变换装置的一种分布式控制系统的实现方案,变换装置分布式系统由通用控制器、硬件管理器及功率单元等模块通过改进的运动与控制环形光纤网络(MACRO)连接而成。分析了实现该方案的硬件结构、功能和方案中采用的网络结构及其通讯协议,给出了解决同步问题的方法。     

多电平电力变换器主电路拓扑分析与调制仿真

大容量是电力电子技术未来的主要发展方向,多电平变换技术是实现高电压大容量的关键,多电平变换装置主电路拓扑是研究重点。文章详细分析了多电平变换装置的几种具体主电路拓扑结构,指出了几种拓扑结构的优缺点,分析研究了级联多电平变换装置的可靠性,并对三相级联11电平变换装置进行了载波相移脉宽调制(CPSPWM)仿真分析。     

H桥级联型多电平动态电压恢复器的研究

H桥级联多电平结构的动态电压恢复器可以大大提高电压补偿容量.文中分析了三相三线制H桥级联型多电平动态电压恢复器的电路拓扑结构、电压补偿策略、PWM控制策略以及控制电路的实现.最后通过仿真验证了本文的设计方法.     

基于IGCT的三电平H桥型大功率变频器电子保护研究

基于三电平H桥型大功率变频器的拓扑结构及IGCT过电流能力,本文在考虑输入整流变压器短路阻抗及变频器主回路参数的情况下,深入分析了可能出现的各种不同的过电流故障模式,建立了瞬态故障等效数学模型,通过数值分析方法研究了各种故障状态下瞬态电流及电压的变化趋势,并对造成回路参数变化的原因进行了讨论。在此基础上提出了一种大功率...     

基于DSP三电平异步电动机直接转矩控制研究

本文研究了基于合成矢量的三电平异步电动机直接转矩控制(DTC)方法,并通过了仿真验证。此方法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效的实现了DTC系统,不但能够有效地控制了三电平逆变器的中点电压,并能够有效抑制了输出电压的跳变;而且具有转矩输出高频脉动小,转子转速波动较小的优点,达到了很好的控制性能。     

一种功率器件电压尖峰问题的研究方法

由于功率器件开关速度的提升,功率器件电压尖峰问题变得越发突出。本文首先以两电平逆变器为例来对功率器件电压尖峰问题进行分析,推导出了功率器件电压尖峰的计算公式.同时根据IGBT的DATASHEET构建了IGBT的器件级模型,并且对该模型的开关特性进行仿真测试来验证模型的正确性,最后将该IGBT模型应用于逆变器电压尖峰仿真研究中,仿真结果表明,本文的方法具有较高的准度和实用性,可以较好地指导功率器件电压尖峰问题研究。     

基于载波移相SPWM的级联多电平逆变器输出特性研究

级联多电平逆变器是最适合在高压大容量环境下应用的逆变器拓扑,论文首先讨论了基于该拓扑的载波移相SPWM（CPS-SPWM）技术,接着研究了直流侧电容不均压对基于CPS-SPWM的级联多电平逆变器输出特性的影响,最后通过仿真和实验对该逆变器的输出特性进行了分析,理论计算、仿真和实验结果相符,并得出了基于CPS-SPWM的级联多电平逆变器能大幅提升等效开关频率,对直流侧电容均压要求宽松的结论。     

基于重复控制的全数字单相逆变电源研究

本文建立了PWM逆变器的数学模型.介绍了重复控制理论,为了改善逆变器波形质量,提出了一种基于改进型重复控制的单相逆变器系统的设计.采用DSP实现了数字闭环控制方案,设计了系统硬件和软件,并进行了实验.实验结果证明带重复补偿的逆变系统波形质量好,精度高,输出电压波形畸变率小;该控制系统既有较好的稳态性能,又有较快的响应速...     

用于舰船电力推进系统的级联型高压交交变频器研究

为了解决无环流循环变频器输出频率受限的问题,本文提出了基于变压器移相级联的高压交交变频拓扑。本文采用了一种新型的基于测量每一个桥臂的管压降的零电流检测方法。为了防止了误发“假有电流”信号,设计了相应的检测电路。仿真和实验表明,该拓扑能够提高输出电压和频率,减小谐波污染,适用于高压大容量的舰船电力推进系统。     

级联式变频器的一种优化控制策略的研究

级联式多电平变频器具有输出波形好、谐波含量低、无需滤波器等特点。本文针对该系列变频器，提出一种基于负载电流检测的新型优化控制策略。该控制策略通过检测负载电流的极性开通或者封锁功率器件的控制信号，不仅可以消除PWM控制信号中的死区时间，并且降低了功率器件的开关损耗。本文利用MATLAB软件进行了仿真分析，仿真结果表明该控制策略是可行的。     

宽幅压输入恒压输出的ZVZCT PWM SEPIC变换器分析设计

基于一种优越的ZVZCT SEPIC拓扑结构,分析其工作原理,在宽幅压输入,恒压输出条件下,对其各元件参数进行了优化选取,并通过MATLAB软件仿真得出结论,该变换器在上述条件下能够较好的实现软开关功能,降低了功率开关管的损耗,是船用低损耗幅压直流变换器的方案选择之一。     

新式船舶轴带发电并网Z源逆变器

针对当前船舶轴带发电并网Z源逆变器升压能力有限、电感启动电流冲击大、输出电压易发生畸变且输出不稳定、逆变器电容电压应力大等缺点,在传统Z源逆变器基础上研究一种新式Z源逆变器。新式Z源逆变器不仅提高了升压能力,减小了电容电压应力和电感启动电流对器件的冲击,改善了输出电压的品质,还可根据船舶实际使用情况通过改变电感数量来选取合适的逆变器。对新式Z源逆变器的拓扑结构、工作原理进行了详细分析,并比较了在电感数目取不同数值时升压因子、电容电压应力、电感电流应力等参数,最后通过进行仿真验证了新式Z源逆变器的优点,证明了结论的正确性。     

级联型高压变频器及其控制

本文提出了一种新型的基于级联结构的高压变频器。基于移相载波调制,建立了变频器的非线性数学模型。基于输出状态线性化方式将该数学模型线性化并选择各模块单元的直流电压作为反馈量以实现各串联功率单元良好的均压效果。数值仿真验证了该方案的有效性,实现了变频器输入侧的有功及无功的解耦控制。     

基于中性点钳位型三电平中压变频器共模电压研究

基于中性点钳位型三电平中压变频器的拓扑结构,本文分析了共模电压产生的机理,并推导出等效共模电压回路.与目前常用的基于共模电抗器的共模电压抑制方法,本文提出了通过输出滤波中性点接地的方式抑制电动机输入共模电压的方法,并且高压试验结果验证了该方法的有效性.     

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

带整流负载同步发电机的电压波形分析

发电机经过变压器带整流负载工作时,发电机的输出电能品质显得尤为重要.传统的解析算法难以综合考虑发电机阻尼回路、齿槽效应、绕组分布对波形的影响,为此文中提出用二维时变场有限元和外电路耦合的方法分析发电机电压和电流波形,计算了直槽发电机线电势的波形畸变率,该方法对于准确预测发电机-整流系统性能、合理配置滤波装置有着十分重要的意义.