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。     

基于瞬时功率理论的逆变器直流侧谐波电流预测方法研究

通过分析逆变器不同开关模式下的直流网侧瞬时功率与输出瞬时功率的关系,得到逆变器直流输入瞬时功率与输出瞬时功率守恒的结论;采用双重傅里叶积分的方法分析了逆变器输出功率的频谱表达式;根据输入和输出功率守恒的结论,计算了直流侧谐波电流。用仿真软件对上述理论分析结论的精确性进行了验证,该方法可有效预测逆变器直流侧谐波电流。     

SPWM逆变电源的谐波分析及抑制策略

分析了电压源型IGBT-SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律,并提出了相应的谐波抑制策略,如选择正确的载波频率、精确实现选择的载波频率、在逆变器中注入谐波电流等,研究结果表明这些措施是可行的.     

一种三电平H桥逆变电路低调制比时的窄脉冲补偿方法

为了保证电力电子开关器件工作在其安全工作区,开关器件均有其最小要求的开通和关断时间。基于H桥单元拓扑结构的NPC三电平逆变器中的窄脉冲会导致逆变器的输出电压和电流发生严重畸变,因此必须对这种窄脉冲进行抑制和补偿。现有的解决方法在系统低调制比时会改输出电压的基波幅值,存在窄脉冲抑制不彻底和增加低次谐波的输出含量的缺点。基于此,本文提出了一种适用于H桥单元拓扑结构的NPC三电平逆变器的窄脉冲补偿方法,对该方法进行了详细的理论分析,阐明了该方法在载波层叠SPWM调制和载波移相SPWM调制中的内在联系。在逆变器的低调制比时,该方法不会改变逆变器输出电压的基波幅值,也不会增加输出的低次谐波含量。仿真和系统试验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

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。     

模块化多电平变换器的两种调制策略研究

调制策略是研究模块化多电平变换器(MMC)的基础,也是影响MMC输出特性的重要因素。本文研究分析了两种调制策略:载波移相调制和载波层叠调制的原理以及在MMC中的实现方法。通过在Matlab/Simulink平台上的仿真,验证了载波移相调制更利于MMC各子模块电容电压的均衡,并且能使MMC获得更好的谐波特性。     

舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法

为了提高舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制的精准度和稳定性,提出舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法。通过母线电流中性特征,计算母线直流稳定电流系数与输出电压均值。根据构成的双控点电路的等效阻值与电压衰减系数及母线电压的回馈功率,得到母线两端的平衡电压系数、脉宽电压与其对应的功率值,依据变频器内部滤波抑制参量,发出谐波抑制信号,抑制补偿电流发生高频次谐信号,由此完成舰船中压直流综合电力推进系统变频器对电容电压平衡状态控制、定电压与定脉冲控制与高频次谐波抑制。实验结果表明,提出的舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法精准性高、可行性强,能够显著提高舰船中压直流综合电力推进系统的稳定性。     

移相控制双脉冲对电流谐波的抑制

随着电力电子设备广泛使用,其开关动作产生的谐波越来越严重,本文研究移相控制双脉冲对电流谐波的抑制作用,从源头减小谐波产生,降低对外加滤波设备的依赖。以直流斩波器BUCK电路为例,用双脉冲控制开关管时,在电流连续的情况下,对输出波进行傅立叶展开,各次谐波幅值与两个脉冲的相位差有关。通过建立谐波与相位差的数学模型,利用MATLAB进行仿真,用FFT分析比较了不同相位差时对谐波的抑制作用。     

一种用于直流幅压供电的多相感应电动机控制策略研究

针对潜艇直流供电系统中换向器幅压直流电动机运行和维护中存在的问题,提出了一体化多相逆变器—感应电动机替代方案。该方案在利用多相结构抑制谐波的同时,能够减少装备体积,并提高可靠性。为了解决蓄电池供电时直流电压幅值变化的问题,引入了特定谐波消除PWM技术对逆变器的输出进行恒压控制。以双Y移30°感应电动机和逆变器为对象,对控制系统进行了初步设计和仿真分析。结果表明,该方案在起动、恒压、抑制脉动转矩方面拥有较好的效果,适用于对运行可靠性和稳定性有较高要求,但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。     

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。     

多相逆变系统数学模型及仿真研究

建立了多相逆变器的电路模型，并以此为基础，分别建立3相和6相逆变器——异步电机的matlab仿真模型，在不同的开关频率下，分别对三相逆变系统和六相逆变系统进行了仿真。仿真结果表明，在开关频率较低的情况下，多相逆变系统转矩脉动减小，系统效率和功率因数也有所提高。     

基于前馈解耦的三相逆变器双环控制器设计

对三相逆变器的前馈解耦双环控制方法进行了分析,详细阐述了控制器中电流内环和电压外环的设计方法,并对控制效果进行了分析。采用前馈解耦的双环控制策略,系统电流内环的带宽扩大,动态响应加快,非线性负载适应能力加强,输出电压的谐波含量减小。     

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。     

一种适用于船用两级式逆变电源的二次纹波电流抑制方法

本文分析了二次纹波电流在船用两级式逆变电源中的传导机理,并从阻抗的角度分析了单纯降低前级直流变换器电压环截止频率用于抑制二次纹波电流的抑制方法的局限性,进而提出了基于修订母线电压给定的二次纹波电流抑制方法。所提出的抑制方法易于实现,且在有效抑制逆变电源中二次纹波电流的同时,不会牺牲电源的动态性能。实验结果证明了二次纹波电流抑制方法的可行性和有效性。     

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.     

逆变器无互联并联系统中环流抑制策略的研究

逆变器无互联线并联系统中,采用传统的PQ下垂控制法往往会引起动态性能的问题。其中最严重的问题是在调节过程中会引起逆变器输出电压的相位滞后。本文对传统下垂控制特性的局限性进行仔细分析,研究了一种双下垂特性控制方案。此控制方案解决了逆变器输出电压的相位滞后问题,同时对并联系统功率均分影响不大,并且对环流也有较强的抑制能力以及使负载电流均分。     

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。     

一种三电平IGBT逆变器吸收电路的研究

本文指出了一种三电平IGBT逆变器简化吸收电路工作时存在的两种瞬时短路过电流现象，对此短路电流产生的原因进行了分析；提出了一种用于二极管箝位型三电平主电路半桥测试方法，该方法模拟了三电平电路含有死区时间的各种实际开关工作状态。利用该测试方法，对该吸收电路进行了测试，仿真和实验证实了此短路电流的存在及该测试方法的有效性。