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。     

一种新型开关耦合电感准Z源逆变器

提出一种新型开关耦合电感准Z源逆变器,实现相同输入电压和直通占空比条件下逆变器输出电压的大幅提升。分析了新拓扑的工作机理、升压特性和控制策略,采用简单升压控制方法,通过Matlab仿真试验验证了新拓扑的可行性。     

模块化多电平变流器的最近电平逼近调制策略

简要介绍了模块化多电平变流器(MMC)的拓扑结构和工作原理。由于变流器内子模块串联会造成电容电压不均衡,文章采用最近电平逼近的调制方式,将子模块电容电压进行排序,再根据相应电流的方向确定各子模块的投切状态,以此实现子模块上电容电压基本趋于稳定。仿真结果表明,最近电平逼近的调制方式非常适用于大功率应用的场合。     

高压牵引蓄电池充电机拓扑选型分析及控制策略研究

DC/DC变流器在高输入电压的场合可以采用输入串联输出并联(ISOP)的拓扑结构,通过分析该拓扑输入均压与输出均流之间的关系,得出保证输入均压是保证该拓扑可靠运行的关键;针对负载为蓄电池特性的电源装置,研究了一种双电压环控制策略,并且已经在实际产品上得到了验证.     

功率变流器拓扑结构共模电压的比较和降低

所有由接地的电网系统供电并向可变输出系统供电的开关变流器拓扑结构,都会在负载装置上产生共模电压.系统地分析了用在交流传动装置上的各种变流器拓扑结构的共模电压,包括两点式电压源逆变器(VSI)、电流源逆变器(CSI)以及多点式逆变器.还分析了每种拓扑结构中使用的有源前端整流器.分析了共模电压的来源,并比较了由不同变流器拓扑结构产生的共模电压幅值.讨论了共模电压和降低共模电压技术的实际意义,并提供仿真和试验结果加以证明.     

三电平逆变器中点电位控制算法研究

介绍了中点箝位型三电平逆变器的工作原理,根据其特有的拓扑结构分析了PWM调制方法,针对直流侧电容中点电位漂移的问题,提出了每相调制波叠加零序电压分量的控制策略。最后对该控制策略进行Matlab仿真,仿真结果验证了控制策略的正确性和可行性。     

基于电压移位调制的三点式四象限变流器

介绍了三点式变流器的拓扑结构、特点以及工作原理,对电压移位调制的几种排列方式及原理进行了说明,着重对电压移位调制的谐波特性进行了数学分析,利用双重傅立叶级数的方法推导了三点式变流器的谐波含量及分布,最后给出了仿真波形。其结果验证了理论分析的正确性。     

选择性谐波控制的通用优化多电平PWM方法

针对高电压和大功率电力电子应用系统,提出了一种涵盖双极性二阶、三阶和四阶拓扑结构的通用优化PWM方法,阐述了一种不对称多电平拓扑结构电路的工作原理。建立了以选择性谐波控制为约束条件和剩余电压谐波含量为优化目标函数的PWM数学模型,并对该优化PWM数学模型进行优化求解,获得不对称逆变器电路输出的优化电平幅度比和优化PWM调制的开关角;根据电平幅度比变量k设置多电平电路以及开关角来控制多电平电路输出,对其PWM的调制效果进行了分析。仿真试验表明,该通用多电平优化PWM方法能大幅度降低高电压和大功率电力电子应用系统的开关频率及与之相关的电磁干扰。     

内电双源机车主电路拓扑结构及牵引性能研究

内电双源机车可有效解决电气化与非电气化线路的跨线衔接问题、优化铁路网结构、提升运输效率和节约运营成本。文中分别从牵引系统和辅助系统两个方面对不同主电路拓扑方案进行对比,基于主电路拓扑结构提出了内燃模式下的牵引特性,对牵引能力进行仿真计算分析,并以实际线路为例进行仿真验证,为我国内电双源机车的研制提供理论参考。     

高压三电平逆变器中IGCT串联动态均压电路设计

集成门极换流晶闸管(IGCT)在高压大容量三电平逆变器中的应用非常广泛.为了获得更高的输出电压,通常会将IGCT串联使用,串联结构中器件动态均压是十分关键的问题.文章提出了基于IGCT功能性模型的6 kV/1 250 kW逆变器中动态均压电路的优化设计方法,并对三电平拓扑结构动态吸收电路的特殊瞬变过程进行了仿真,试验结果证明了所设计的均压电路的有效性.     

基波串联谐振式混合有源滤波器的研究

主要研究一种基波串联谐振式混合有源滤波器.首先介绍其拓扑结构及主要特点;接着讨论其采用检测电网电流型控制策略时的工作原理,基本思想是通过适当控制有源部分来等效增大电网支路的谐波阻抗;最后从抑制电网阻抗与无源滤波器之间的串联和并联谐振、改善无源滤波器的滤波效果以及提高整个系统的鲁棒性这3个方面详尽分析了该滤波器的稳态补偿特性.     

一种新型混合多电平逆变器

在传统的多电平逆变器拓扑结构的基础上，提出了一种新型的混合多电平逆变器拓扑，并分析了其工作原理，采用SHEPWM作为该拓扑的调制方式，实现了基于TIDSP TMS320LF2407（A）单相拓扑的控制，最后通过实验研究证实了该种拓扑的可行性，并给出了相应的结论。     

交流电力机车在牵引网引起的高频谐振电压及其防护简

从交流电力机车变流器调制电压谐波源出发,论述了牵引网高频谐振电压的生成原理。对各种牵引网区段、不同波频率的交流车及消谐防护措施进行了系统仿真,得出牵引网谐振电压变化规律。在区段两端设置阻尼滤波器能有效消除谐振电压影响。对不同影响对象提出了防护措施意见。     

城轨车辆辅助电源系统供电方式与电路拓扑结构分析

介绍了城轨车辆辅助电源系统供电网络采用集中供电与并网供电2种供电方式的结构与特点。其中辅助电源系统逆变器电路拓扑结构有单逆变器与双逆变器2种,前者又有二电平、三电平和高频隔离型3种型式,后者有电路叠加和磁路叠加2种型式。通过分析这2种供电方式的优缺点及各种逆变器拓扑结构的特点,提出应用建议。     

单相高频链逆变器的一种控制方法

针对高频链逆变器正弦脉宽脉位调制(SPWPM)中周波变换器开关工作在高频时开关损耗较大的缺点,研究了一种新的周波变换器的控制方法。在功率因数接近1的应用场合,周波变换器开关只需要工作在输出电压频率,可有效减小变换器的开关损耗。基于单相推挽型高频链逆变器拓扑详细分析了相应的控制及其调制方法。结合这种周波变换器控制,研究了电压外环准比例谐振(PR)控制电感电流内环比例控制的双闭环控制策略。通过仿真和试验,证明了控制方案的可行性和有效性。     

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。     

SVPWM电压源逆变器供电异步电动机容错性的时域和频域分析

研究了一种新的空间矢量调制方法,使利用电压源逆变器供电的异步电动机具有容错性.新的方法运用2种不同的空间矢量调制策略,使电机从正常运行切换到故障运行.文中提出的用于故障运行的调制方法与传统的B6型逆变器有着相同的对称性.时域和频域的理论分析结果建立在拉普拉斯电压空间矢量转换基础上.理论分析计算的波形与试验结果十分吻合.因此,提出的解析模型为不平衡及平衡电源条件下一种非常有用的供电分析方法.     

一种电气化铁路低压电力电子电源装置研究

铁路电力设计规范规定,通信设备、信号设备、信息设备等一级负荷需要由两路相互独立的电源供电。为解决我国西部电网薄弱地区铁路沿线上述用电负荷供电可靠性问题,提出一种电气化铁路低压电力电子电源装置。针对接入需求,详细描述该低压电源的拓扑结构和工作原理。同时,为适应输入侧电压波动问题,提出双闭环整流控制策略和输出电压控制策略。考虑到实际应用的多种方式,提出固定式安装和移动车载式安装的新思路,以适应不同场合下的应用需求。之后利用PSIM仿真软件搭建详细的仿真模型,通过仿真结果证明了本电源拓扑、原理、控制的可行性。最后,在实验室搭建了所述电源的实验室样机,利用实验证明了低压电力电子电源具有良好的可实现性。     

新型级联多电平逆变器

在传统多电平逆变器拓扑结构的基础上,提出了一种新型电路拓扑。新型电路拓扑是统一化拓扑经过简化后与传统级联H桥式电路拓扑结合得到的。新型电路拓扑相对于传统电路拓扑在器件数、直流电压源数上都具有一定的优势。详细分析了该电路拓扑的工作原理并且给出了相应的控制策略,最后通过仿真实验验证了这种拓扑的可行性。     

新型动力集中动车组DC 600V列车供电装置

描述了动力集中动车组DC 600 V列车供电装置的主电路,概述了单极性SPWM调制的PWM整流器基本原理,分析了PWM整流器的技术参数。为了满足动力集中动车组DC 600 V列车供电装置带载启动的特殊要求,提出一种改进的拓扑设计方法 ,并对所采用的串联IGBT软开关的技术方案进行仿真。设计的DC 600 V列车供电装置在实际的工程应用中得到了验证。