中性点箝位型三电平单相逆变器中性点电位平衡控制方法

单相NPC逆变器可以利用现有耐压水平的开关器件实现输出谐波少、电磁干扰弱、共模电压低的高压大容量变频器，正在越来越多的应用于轨道交通等大功率驱动场合。针对单相NPC逆变器的中性点电位平衡控制问题，该文提出了通过在常规多电平载波调制的基础上利用开关冗余状态来调节电容充放电电流，控制中性点电位的控制方法。算法简单，容易实现，该方法的有效性得到了仿真结果的验证。     

应用于永磁同步电机控制的三电平逆变器SVPWM研究

与传统两电平逆变器相比三电平逆变器具有谐波含量低、输出容量大、电磁干扰低和开关损耗小等优势。本文介绍了几种三电平逆变器的拓扑结构,并详细推导了三电平SVPWM调制算法。针对三电平逆变器输出存在较高共模电压的问题,分析和推导了一种零共模SVPWM的调制算法。在MATLAB中将两种调制算法引入永磁同步电机控制系统中,通过对仿真结果的分析,对两种算法进行了比较。     

一种基于磁耦合的三电平逆变器拓扑

大功率电力电子变流装置通常采用硬开关电压型逆变器,逆变器中功率器件开关损耗较大、输出电压变化率大,对逆变器的散热和负载的绝缘造成了较大的压力,间接限制了逆变器的功率等级提升。本文提出了一种基于磁场耦合的三电平逆变器拓扑电路及其调制方法,负载等效开关频率提高一倍,负载的电平跳变数也相应增加。通过仿真和试验测试,验证了此电路拓扑的有效性和实用性。     

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.     

基于五相三电平H桥逆变器的载波PWM控制

针对五相三电平H_Bridge逆变器输出电压空间矢量众多,算法复杂等特点,提出了一种新型的载波SPWM调制方式,该调制方式算法简单,同时,在实际控制过程中,易于通过注入零序分量的方式,对控制算法予以优化,从而获得理想的电压输出波形.理论分析的结果得到了仿真验证.     

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。     

SPWM逆变器电压分析

本文首先对正弦脉宽调制(SPWM)的基本原理进行了说明,并利用付利叶级数对SPWM基波进行了分析,得到载波比N越大调制效果越好的结论,但N受功率开关器件本身允许频率限制,N不能过大.然后对SPWM逆变器谐波进行了较具体的分析,分析了各种谐波对调制波形的影响,最后对全文进行了小结.     

一种新型五电平逆变器及其电容预充电方法

本文提出一种新型五电平并网逆变器,相比于其他五电平逆变器,在该逆变器中当输出电压为高电平时,电流只流经两个开关管,因此可以减小导通损耗。而且,本文提出了针对该逆变器的改进型调制策略,可以实现开关损耗的最小化。更进一步地,为了避免在启动时由于悬浮电容电压未达到额定电压而导致的部分开关管应力过大的潜在风险,本文提出了针对该逆变器的直流充电方法,可以保证给各个电容安全充电的同时,使得所有开关管的电压应力都不超过其正常运行时所承受的电压应力。通过实验,该新型五电平逆变器拓扑和电容预充电方法的可行性都得到验证。     

ANPC五电平逆变器SVPWM与SPWM的统一理论研究

目前多自由度多电平领域的空间矢量调制(SVPWM)和三角载波正弦脉宽调制(SPWM)的统一理论研究较少。本文在线电压坐标系下,对有源中点钳位型五电平逆变器(5L-ANPC)的SVPWM调制技术进行分析,研究开关序列L和复用矢量调节系数k对SVPWM等效调制波的影响。用SPWM调制波加零序电压的方式等效SVPWM,并推导了零序电压的具体表达式。最后分析SVPWM等效调制波的具体物理意义,将SVPWM和载波层叠PD-SPWM联系起来,得出了一种可以任意选取冗余开关矢量的统一理论。并通过MATLAB/Simulink仿真验证了结论的正确性。     

基于三电平T型变换器的船用交直交供电电源

T型三电平变换器因功率密度高、开关器件少、电平数目多等优点而被广泛研究。基于T型三电平桥臂,引入复用桥臂构建一种适用于船用电源的T型交直交变换器,进一步提升船用电源的功率密度与经济性。采用基于同相载波层叠的脉冲宽度调制法,提出包含直流电压外环、输入电流内环的整流侧双闭环和逆变侧输出电压幅值单闭环的协调控制策略;再基于双闭环控制下的直流环节小信号模型设计优化负载电流前馈控制;并通过仿真和试验充分验证了提出的变换器拓扑调制电压平衡策略的有效性和正确性。     

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。     

三电平H桥逆变器共模电压研究

本文对采用移相载波调制方法的单相三电平H桥逆变器共模电压的幅值和基波频率进行了定析.在此基础上对五相三电平H桥逆变器采用两种不同的调制方式的共模电压的幅值和基波频率做了定量的分析.仿真结果验证了分析的结论.     

船舶中压直流电力系统中模块化多电平逆变器的谐波性能仿真研究

[目的]对船舶中压直流(MVDC)电力系统而言,模块化多电平逆变器(MMC)的应用是目前研究的热点。MMC的输出电压波形是否为正弦波将直接决定MVDC电网和负载的工作性能,因此改善MMC的谐波性能显得尤为重要。[方法]首先,以船舶MVDC电力系统为背景,研究MMC的谐波特性与电压等级、桥臂子模块(SM)数量之间的关系;然后,针对控制器采样周期、载波频率、调制比和桥臂电感值等参数对MMC逆变器谐波性能的影响,开展仿真对比分析。[结果]研究结果表明:较高电压等级的MMC应配置较多的子模块;当明确MMC子模块的数量后,调制比和采样周期是MMC谐波特性的主要影响因素。[结论]所得结论可为中压型MMC逆变器的参数设计提供决策依据。     

基于SVPWM五相三电平H桥逆变器中点电位控制研究

针对多相三电平H桥逆变器的电压矢量数量多,难以应用传统的空间矢量PWM算法的问题,提出了一种简化的五相三电平H桥逆变器空间矢量PWM算法。该方法采用相移SPWM思想,将五相三电平H桥逆变器作为两个由单桥臂组成的五相分别予以控制。分析选择合理的工作电压矢量及开关作用顺序,计算了开关周期内的各工作电压矢量的作用时间;不同开关状态下,针对中点电位分析的基础上,提出利用冗余矢量对中点电位进行控制,实现了电容电压的平衡。     

多电平电力变换装置调制策略仿真研究

多电平变换技术因具有输出波形畸变小、器件电压应力低等优点成为实现大容量电力变换的关键.任何拓扑结构的多电平变换装置都必须采用相应的控制策略对其进行有效控制.文章分析了多电平变换装置调制策略的几种具体方法,指出了几种调制策略的优缺点,并对载波组调制法进行了仿真分析验证,给出了多电平载波调制自由度组合方法,对大容量电力电子变化装置调制策略选择具有参考意义.     

随机开关频率电压空间矢量SVPWM技术

分析了电压空间矢量SVPWM的原理及合成任意位置电压空间矢量的算法,并在固定开关频率(载波频率)基础上提出开关频率随机变化的方法.固定频率的SVPWM脉冲信号的谐波主要集中在其开关频率附近,且幅值较大;随机开关频率SVPWM脉冲信号的谐波分布均匀,且其谐波幅值的峰值较前者有了很大下降.这有利于减小逆变器输出电压的谐波幅值,从而减小交流电机转矩脉动的大小,达到抑制噪音的目的.     

基于IGBT及IGCT混合级联多电平变频器输出波形控制

针对传统两电平IGBT级联难提高输出电压及基于IGCT级联输出波形特性差的缺点,提出基于IGBT及IGCT混合级联多电平拓扑,采用单极性控制方法,在获得高输出电压的同时,使逆变器输出电压谐波分布于高频带,改善了输出电流品质。     

一种新型H桥五电平有源中点钳位逆变器控制策略

保持母线中点电位和悬浮电容电压的稳定是H桥型五电平有源中点钳位型逆变器稳定工作的前提。针对上述问题,本文在载波层叠调制策略的基础上,分析不同开关状态对悬浮电容电压的影响,通过选择合适的冗余开关状态实现悬浮电容电压的稳定;对于母线中点电位平衡控制问题,提出了修正H桥左右桥臂参考波电压比例分配实现平衡控制,最后通过Matlab/Simulink仿真结果验证所提控制策略的有效性。     

一种适用于舰船综合电力推进系统的对称混合五电平拓扑及其控制策略

为了满足舰船中压直流综合电力推进系统对中压大容量推进变频器的需求,本文提出了一种适用于多相开绕组电机的对称混合五电平拓扑,每一相电路均由一个高频DC/DC单元和一个高压H桥单元组成。介绍了其工作原理和调制方法,针对其母线中点电压平衡问题,提出了一种微调PWM脉冲占空比的中点电压平衡控制方法。仿真结果表明该拓扑及其控制方法正确、有效。     

基于三电平逆变器的永磁同步电动机直接转矩控制新方法

在永磁同步电动机数学模型和三电平空间矢量调制法的基础上,提出一种基于三电平逆变器拓扑结构的永磁同步电机直接转矩控制新方法.该方法采用bang-bang控制器对电机进行控制,通过新型合成矢量开关表对固定合成矢量的选取,有效地抑制了三电平逆变器直流侧支撑电容中点电位波动、限制了输出电压变化率dv/dt并降低了开关损耗,同时...