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专利名称:一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法专利申请号:CN200910030320.0公开号:CN101510736申请日:2009.03.11公开日:2009.08.19申请人:南京航空航天大学本发明公布了一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法。本发明将三相四桥臂三电平逆变器的SVPWM矢量从传统的三维空间降维至平面,前三桥臂和第四桥臂的开关状态分开选取,充分利用前三桥臂三电平空间矢量表,选取零矢量、长矢量,成对使用小矢量,不直接使用中矢量,利用相邻长矢量合成中     

基于三相电流检测的逆变器开路故障诊断及容错方案研究

为解决逆变器开路故障诊断问题及充分利用剩余桥臂资源,针对基于矢量控制的异步电机驱动系统中逆变器开路故障诊断及容错方案,采用逆变器输出三相电流信号作为特征参数,利用小波分析理论提取特征向量,进而通过支持向量机(SVM)判断逆变器是否故障。当SVM检测到逆变器故障时,逆变器由传统的六开关拓扑切换为四开关拓扑,采用四开关模式"七段式"空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法调制。通过计算机仿真验证了SVM诊断逆变器开路故障及四开关容错控制的正确性和有效性。     

三维电压空间矢量控制在三相四桥臂逆变器中的应用

本文采用TI公司的数字信号处理器TMS320F2812，利用三维电压空间矢量（3．DSVPWM）调制原理，实现了三相四桥臂逆变器的控制。实验表明，该系统能够正常工作，实现了三相四线制输出。     

地铁车辆牵引逆变器共模电压抑制研究

地铁车辆牵引逆变器共模电压导致的轴承电蚀问题,严重影响车辆的安全运行。文章从逆变器共模电压的形成机理出发,阐述了SVPWM控制策略的机理,介绍了三种抑制共模电压的无零矢量控制策略,最后通过仿真验证得出了无零矢量控制策略可以将牵引逆变器的共模电压幅值相对于传统SVPWM控制策略由V_(dc)/2降低到V_(dc)/6,但是输出的电能质量会降低。     

三电平NPC逆变器共模电压的抑制

文章以三电平中点箝位型(NPC)逆变器为研究对象,分析了传统三电平的SVPWM算法、降低共模电压的SVPWM算法、消除共模电压的SVPWM算法共3种不同控制策略对共模电压的抑制作用,最后给出了Matlab/Simulink仿真分析的结果。     

电压源三相四开关逆变器调制策略简

电压源三相四开关逆变器作为一种故障容错拓扑结构,其负载一相端点接至直流母线中点,利用2个桥臂完成对三相负载线电压的调制。然而在这种拓扑结构下,连接直流母线中点的相电流势必流经上下2只电容,造成电容电压波动。为了尽可能消除由于电容电压波动对调制输出电压造成的影响,文章从输出电压频谱入手分析了造成影响的原因,并且提出了一种新的调制策略来抵消这种波动所造成的影响。调制方案物理概念清晰,计算简单、方便、可靠,仿真和实验结果验证了分析的正确性和方案的可行性。     

基于S函数的三电平逆变器SVPWM调制的仿真实现

在分析逆变器空间矢量SVPWM调制原理的基础上,利用Matlab/SimulinkS函数及仿真程序对这种调制方式进行仿真。从仿真波形可以得出利用S函数仿真得到的SVPWM调制结果与直接利用Simulink建模得到的响应是完全一致的,论证了仿真模型的方便性与有效性。     

大功率二电平逆变器多模式SVPWM算法研究

对于铁路机车车辆的大功率二电平逆变器来说,应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术需要考虑两方面的因素:一是逆变器采用高压大电流开关器件,开关频率较低;二是为了充分利用逆变器直流母线电压,脉宽调制必须能够过渡到方波工况。提出了一种适用于大功率二电平逆变器的多模式SVPWM算法。该算法能够在整个调制范围内使用,可以保证逆变器在异步调制、分段同步调制及方波工况下具有良好的输出特性,并且可以实现不同调制模式间的平滑过渡。基于DSP控制板和dSPACE的半实物仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于SVPWM的动车组辅助逆变器波形控制技术研究

随着动车组车载设备的多样化,辅助逆变器的负载条件越来越复杂,负载设备的频繁投切、非线性负载容量的增大都对辅助逆变器的输出波形控制技术提出了新的要求。介绍了空间矢量调制(SVPWM)的基本算法,并对基于SVPWM调制技术的辅助逆变器进行了系统建模,并重点对非线性负载引起的输出电压畸变现象进行了分析。针对动车组负载情况和SVPWM调制技术特点,提出了电压闭环和输出电流前馈相结合的控制技术,不仅可以实现输出电压的无静差控制,并且提高了对负载投切情况的动态调节性能。最后通过MATLAB仿真验证了提出方案的可行性并在试验平台上进行了不同负载条件下的测试,证明了基于SVPWM的波形控制技术的实用性。     

三相四桥臂微网变流器的离网运行控制

离网运行是微网系统的重要特征之一,在离网模式下,不平衡负载会导致系统电压的不平衡,并降低微网系统的运行性能。文章选择三相四桥臂作为微网变流器拓扑,并采用正序与负序双同步旋转坐标系下的电压闭环控制策略对负载电压进行调节,以及在此基础上采用三维空间矢量调制(3D-SVM)提高了变流器的直流电压利用率。搭建三相四桥臂微网变流器试验平台,并通过仿真与实验对所采用的控制策略进行验证。仿真与实验结果表明,采用该控制方法能够在负载不平衡的情况下校正负载电压,改善电压质量。     

高频链矩阵式变换器前级包络线SPWM调制技术

为了减少高频链矩阵式变换器输出波形的谐波成分获得更好的波形质量,提出了一种包络线调制方法。此方法与解结耦SPWM调制相结合,使得高频链矩阵式变换器的前级驱动信号的占空比规律性变化。前级电路的调制波不采用普通直流电压,而是采用没有滤波时的三相桥式整流电路的输出电压,前级逆变的驱动信号的占空比随着三相电压的包络线变化而变化。通过使用该技术,高频链矩阵式逆变器的三相输出电压波形质量优于只使用SPWM调制方法的三相输出电压。文章介绍了调制技术的工作原理和电路的工作过程,使用PSpice进行了仿真,仿真结果表明这种调制方法是可行和有效的。     

基于Matlab的IGBT能耗模型及其在热仿真中的应用

提出了一种基于Matlab的IGBT热仿真新方法。基于此方法,利用Simulink和S-Function建立了TIM1500ESM33-TS型IGBT的器件损耗仿真模型,并将其应用在三相两电平SVPWM逆变器的仿真中。仿真结果表明,该方法不仅能获得比较精确的IGBT实时损耗、实时结温等重要指标,而且由于采用了IGBT实时工作电流作为仿真的输入变量,所以可适用于多种工况下的IGBT仿真。     

单周控制的三相PWM逆变器仿真研究

探讨了用单周控制并网的三相PWM逆变器,提出了控制的新方法,每一瞬间只需对两只全控型电力电子开关元件作PWM控制,减少了元件的开关损耗;此外,用单周控制来实现正弦脉宽调制SPWM,电路简单,动态性能好。利用这种方法对三相PWM逆变器电路进行了Matlab/Simulink建模和仿真,得出了输出正弦电流和功率因数接近1的预期结果,并证明其原理上是可行的,宜进一步实验验证。     

无变压器光伏并网逆变器的拓扑结构

详细地分析了无变压器光伏并网系统的共模电流产生机理。用不同的控制方法分析了单相无变压器全桥拓扑结构的共模电流,并对一种新的拓扑结构进行了分析和仿真研究;同时介绍了几种不同的三相无变压器拓扑结构,并作了简单的分析和仿真。最后分别比较了单相和三相无变压器光伏并网逆变器拓扑结构的不同。     

一种新型七电平混合级联逆变器的仿真研究

级联逆变器以其优异的性能受到了广泛的关注.但它的缺点是需要给每个逆变单元提供1个独立的直流源.文章针对这一缺点提出了1种新型混合级联逆变器.仿真实验证实了这种逆变器只需要两个独立直流源就可以实现三相七电平输出,而且逆变器的控制非常简单有效.     

一种基于ZCT软开关的三相PWM逆变器技术

采用软开关技术可以有效地减小开关动作带来的损耗,但由于增加了辅助回路,又会造成额外的损耗。文章介绍了一种基于零电流转移（ZCT）软开关的三相光伏并网逆变器,分析了这种软开关技术的工作原理,并提出了一种软开关谐振参数的设计方法,从而使软开关的总损耗最小。同时对研制的100kVA软开关光伏并网逆变器样机进行了实验,并对软、硬开关的开关损耗进行了对比研究。     

三相四线制地铁辅助逆变器控制策略研究

为解决城市轨道交通辅助变流器负载不平衡问题,首先通过数学建模推导出三相四线制逆变器输出电压方程,进而以此为依据根据对称分量法得到一种简单有效的开环控制策略。为实现这种控制策略,应用三维空间矢量调制法,对其实现方法进行详细深入地探讨。通过理论分析这种控制策略,结合三维空间矢量调制法能够解决输出电压不平衡问题。用仿真对其进行验证,进一步论证了其正确性。     

准 Z 源逆变器中IGBT 开路故障诊断

针对三相准 Z 源逆变器的安全可靠运行问题,提出一种快速、实用的准 Z 源逆变器 IGBT 开路故障诊断 方法。新型 IGBT 开路故障诊断基于 Z 源逆变器自身特性实现,通过在开关周期内观察故障前后直通状态的变化 对系统变量的影响来辨识故障,实施时分为两个连续阶段,一是 IGBT 开路故障检测和定位,二是激活冗余桥臂, 完成故障容错运行。利用三相准 Z 源逆变器低压样机进行测试,实验结果验证,所设计的 IGBT 开路故障诊断方 案可快速检测出 IGBT 故障,并能在 0.5 ms 内完成系统重构,实现故障容错运行。在轨道交通系统中采用所提出 的 Z 源逆变器 IGBT 开路故障诊断方案,可以保证供电系统的可靠运行。     

新型注入式混合有源滤波器的开关谐波抑制技术研究

有源滤波器能否按工作原理实现预期的谐波抑制效果,很大程度上取决于对其开关谐波的有效抑制程度.本文以一种新型注入式混合有源滤波器为研究对象,通过采用三重开关谐波抑制技术:采取复合型电流跟踪控制算法、选用基于随机脉冲位置的SVPWM调制策略、安装优化设计得到的输出滤波器,实现了工程应用项目所提出的开关谐波抑制目标.其分析方法及结论可为其他类型混合有源滤波器的开关谐波抑制研究提供借鉴.     

电力机车直接转矩控制策略的研究

传统的直接转矩控制算法,限制了电力机车在低速段的控制性能。介绍了一种基于定子磁链定向的直接转矩控制算法,并结合三电平逆变器SVPWM调制算法,有效减小了转矩的波动,降低了电流谐波的含量,提高了电力机车的控制性能。通过仿真比较,证明了该方法的合理性和有效性。