电压型逆变器

摘要： 多电平变换器采用较低容量的功率开关器件实现中高压大容量电网电路,模块化多电平变换器(MMC)作为一种新的变流器结构,具有易于级联拓展、输出电压谐波含量低等优点受到日益广泛的关注.主要通过介绍基于风力发电逆变器的MMC的拓扑结构和工作原理,推导了MMC的数学模型,分析采用了载波移相脉宽调制(CPS-SPWM)方式,对逆变器各子模块的电容电压平衡控制进行改进.并基于Matlab/Simulink软件仿真环境建立了电压型MMC 5电平的仿真模型,利用仿真结果验证模型的可靠性和子模块电容电压的稳定性.

摘要： A subsection integrated deed-time effect suppression strategy was presented to suppress current harmonic distortion caused by deed-time effect in voltage source inverter.On one hand,deed-time was e-liminated by controlling only one bridge leg according to stator current direction of motor in nonzero cur -rent zone,meanwhile the voltage error caused by conduction voltage drop and switch delay was corrected. On the other hand,nonlinear error caused by zero current clamping effect was decreased by equivalent time compensation method based on pulse in zero current zone.Furthermore,in order to maximally elimi-nate the deed-time,an optimal switch method of the proposed PWM strategies was designed.The simula-tion and experimental results show the reduction of total harmonic distortion(THD)of stator current and the suppression of the influence caused by deed -time on the system,which demonstrates the validity and practicability of the proposed method.%针对电压源型逆变器中死区效应引起的电流谐波畸变问题,提出了一种分段混合式PWM死区抑制策略.一方面在电机定子电流的非过零区域根据电流方向仅动作一个桥臂,实现了死区消除,并针对由器件导通压降与开关延时产生的电压误差进行了修正;另一方面在过零区域采用脉冲等效时间补偿法抑制零电流钳位效应产生的非线性误差.此外在整个区域补偿开关管的开通关断延时及器件的导通压降造成的非线性误差.为了最大限度增加死区消除时间的占比,设计了上述两种调制策略之间的最优切换方法.仿真和实验结果表明,死区分段消除与补偿混合调制策略能够显著减小定子电流的谐波畸变率,并有效抑制死区效应对系统的影响,证明了该方法的有效性和实用性.

摘要： 在有限功率源供电系统中,当冲击性负载出现时,为了维持电网电压平稳,利用电压型逆变器将超级电容储能输出以弥补负载突增电流.通过分析三相电压型逆变器在d-q坐标系下的电流预测模型,利用滚动优化的思想建立了广义预测控制的补偿电流算法.通过对负载电流的高通滤波生成广义预测控制器的补偿参考电流,实现补偿器自动退出的补偿机制,解决了有限功率源的电压暂降,仿真验证了GPC电流补偿控制具有快速无超调的动态响应和鲁棒性好特性,实验结果表明,电流补偿算法使系统处于实时功率平衡,保证了电网电压的平稳,增强了有限功率源供电系统对冲击性负载的适应能力.

摘要： 模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是电压型逆变器(Voltage Source Inverter,VSI)电流跟随控制装置定频调制的典型方法,得到了广泛的应用.论文使用统计的方法研究MPC的采样时间与跟踪误差(方差)的函数关系.该函数关系是研究和解决逆变器切换优化问题的基础.仿真结果可得出采样时间与跟踪误差呈线性关系的结论.%Model Predictive Control (MPC) is a typical method of voltage source inverter (VSI),which is widely used to control the constant frequency modulation.In this paper,we use statistical methods to study the function relationship between the sampling time of MPC and the tracking error (variance).The function relationship is the basis of research and solves the optimization problem of inverter switching.The simulation results show that the sampling time and tracking error are linear relationship.

摘要： 为研究变频供电多相异步电机的稳态性能,依据电机多回路理论,采用广义坐标变换矩阵,建立了正交坐标系下十五相(3组五相移12°)异步电机的数学模型.在分析归纳以三相和五相为单元的2类典型多相电机状态变量对称性的基础上,给出了十五相异步电机的稳态仿真算法.对方波变频供电五相和十五相(3组五相移12°)两台异步电机的定子电流、转子电流和电磁转矩进行了仿真计算和分析比较.仿真计算结果表明,方波供电时十五相电机稳态定子电流谐波含量高于五相电机,稳态转矩脉动和转子侧电流谐波含量低于五相电机.%In order to research the steady state performance of multiphase asynchronous motor fed by variable frequency power supply,according to multi loop principles of electrical machine,the generalized coordinate transformation was adopted,and a mathematical model of fifteen phases (3 groups five phase moved 12 degrees) asynchronous motor in the orthogonal coordinate system was established.Based on analyzing and concluding the symmetry of state variables for two kinds of typical multi-phase electrical machine composed with three phases and five phases,the steady-state simulation algorithm for fifteen phases asynchronous motor was given.Simulation calculation and analysis comparison was made for the stator & rotor current and electromagnetic torque of a five phases and a fifteen phases (3 groups five phase moved 12 degrees) asynchronous motor fed by inverter,a comparison to a five phases and a fifteen phases asynchronous motor was made.The simulation results show that the steady-state stator harmonic current content of fifteen phases motor is higher than the five phases motor,while the steady-state rotor harmonic current content and the electromagnetic torque of fifteen phases motor is lower than the five phases motor powered by square wave.

摘要： 由于逆变型分布式电源在中低压配电网中渗透率的增加,区域配电网运行模式及网内DG控制方式会对故障后输出的电流及端口电压产生明显影响.文章首先分析了区域配电网并网运行模式下电压控制和电流控制IBDG在PQ策略下的故障特性,然后分析了孤岛下电压控制IBDG在Droop策略下的故障特性,为了抑制电压波动并调节系统电压,设计了一种容性等效输出阻抗的电压电流环,并建立了子配网孤岛下不同故障类型的分析计算模型.最后基于PSCAD搭建了仿真模型,通过仿真分析验证该方法的正确性与有效性.

摘要： 三相电压型逆变器中常用的模型预测控制算法是电流预测控制算法，存在着大量计算，导致延时问题，为改进传统的模型预测控制算法，利用外推法推算未来参考变量，达到对其进行延时补偿并能避免受控变量出现较大纹波的效果。建立三相电压型逆变器仿真模型，分析三相电压型逆变器负载电流的输出特性。仿真表明：能够准确跟踪参考电流，解决存在的延时问题，验证了算法的有效性。%The model predictive control algorithm used commonly in three-phase voltage inverter is a current predictive control algorithm and the algorithm needs intensive computations leading to a delay problem.To improve the traditional model predictive control algorithm, extrapolation is used to reckon the future reference variables that are able to perform delay compensation while avoiding larger ripple effect in controlled variables.The simulation model built for three-phase voltage inverter could analyze the output characteristics of the load current in three-phase voltage inverter.Simulation results show that:the algorithm can accurately track the reference current and solve the delay problems;the effectiveness of the algorithm is demonstrated.

摘要： 模型预测控制广泛应用于三相电压型逆变器,但该方法在控制过程中存在大量计算,导致系统延时,严重阻碍系统应用.为克服上述难点,提出了一种改进的控制算法,对负载电流进行预测,并结合拉格朗日外推法,得到具有延时补偿的控制策略.以带阻感负载的三相电压型逆变器为控制对象,建立了三相电压型逆变器有限集模型预测控制仿真模型,分析了输出电流的稳态与动态性能,讨论了不同目标函数对系统性能所产生的影响.仿真结果表明:该算法能够准确地跟踪参考电流,解决了传统方法中存在的延时问题,验证了所提补偿方法的有效性.

摘要： 空间矢量脉宽调制算法是电压型逆变器控制方面的研究热点，广泛应用于三相电力系统中。基于硬件的FP-GA/CPLD芯片能满足该算法对处理速度、实时性、可靠性较高的要求，本文利用Verilog HDL实现空间矢量脉宽调制算法，设计24矢量7段式的实现方法，对转速调节和转矩调节进行仿真，验证了设计的实现结果与预期相符。%Space vector pulse width modulation algorithm is a research focus in voltage inverter controlling. And it has been widely used in three-phase power system. Hardware-based FPGA/CPLD chip can meet the high requirements in processing speed, real-time, and reliability of the algorithm. A 24-vector 7-segment implementation method was designed for the Space Vector Pulse Width Modulation algorithm with Verilog HDL. Speed and torque adjusting process were simulated, and the results verified the design.

摘要： 为提高三相两电平电压型逆变器的直流电压利用率，通过对空间矢量脉宽调制（SVPWM）原理进行详细分析，提出一种改进的过调制法。该方法通过改变参考电压矢量的轨迹及相应的合成策略，定义了一种新的比传统过调制法所得结果具有更大基波幅值的参考电压波形。仿真结果证明该方法在直流电压利用率及输出电压的总谐波畸变率（THD）两方面都较传统过调制法有优势。%To improve DC voltage utilization ratio of three⁃phase two⁃level voltage source inverter,an improved overmodula⁃tion method is proposed by analyzing the principle of SVPWM in detail. By changing the track of reference voltage vector and the corresponding synthetic strategies,a new reference voltage waveform which has better fundamental voltage amplitude than the traditional overmodulation method is defined. The simulation results show that the improved method has more superiority than the traditional over⁃modulation method in the aspects of DC voltage utilization ratio and THD of output voltage.

摘要： 参数离线辨识是磁场定向控制系统能够正常运行的首要前提，详细分析了一种电压型逆变器(Voltage source Inverter，VSI)供电下异步电机参数离线辨识方案。该方案通过向电机注入直流电流和单相交流电流以及空载实验完成电机的参数离线辨识，在辨识过程中无需人工操作，无需机械堵转，可由系统自动完成。而且该方案无需速度信息，可以直接应用于无速度传感器磁场定向控制系统。最后，在一台2.2kW异步电机上进行了实验，实验结果表明了通过该方案辨识出来的电机参数与实际电机参数误差很小，从而验证了该辨识方案的有效性。

摘要： 为满足实验室研究风力发电技术的需要，本文提出了基于三相电压型逆变器的风力发电机组模拟方案。文章通过分析风力机气动特性静态、动态模型以及永磁同步发电机的数学模型，计算得到控制逆变器的参考电压，使其输出外特性能够在动、静态运行条件下模拟实际的风力发电系统。通过MATLAB/Simulink 对模拟系统进行仿真，结果表明该系统的运行特性与风力发电系统的理论特性吻合度高，可满足实验室条件下进行风力发电技术的研究需要。

摘要： 分析了一种并联谐振直流环,提出了一种与双极性SPWM控制电压型逆变器相适应的基于谐振直流环的PWM控制方案,讨论了谐振参数的估算方法,最后用仿真来验证分析的结果和控制方案的可行性.

摘要： 本文首先对电压型感应加热电源的调功技术进行了分析研究,重点阐述了脉宽移相控制技术的工作原理和特点。理论上分析了采用脉宽移相控制技术下器件的损耗,从而为移相角取值范围的确定提供了理论依据。通过MATLAB仿真和样机实验对理论分析进行了验证,其结果证明了分析的合理性。

摘要： 在电压型逆变器中，过调制技术在提高电压利用率的同时，也使得谐波成份增加。本文在基于调制函数的SVPWM算法基础上，研究了它的自然过调制算法以及输出特性，并给出了输出特性线性化的方法，从而以单一模式实现了两阶段过调制，并将转折点电压利用率提高了约0.5%。研究表明，该方法既可以保持较低的谐波畸变率，也具有较好的线性输出特性。

摘要： 目前在城市轨道车辆电气牵引系统中，基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的变频调速方案正日益得到广泛的应用。文章首先对该技术进行了理论上的分析，给出了它的数学模型。然后对其进行了详细的推导与分析，着重指出了两电平电压型逆变器空间电压矢量脉宽调制技术的几何特征与不同的调制区域。根据隐含在该技术中的调制函数，找到了它与常见的正弦脉宽调制技术之间的联系，文章给出了一种基于正弦脉宽调制技术的空间矢量脉宽调制的算法。文章最后分析了该技术具有更高的直流电压利用率的原因，通过最流行的工程仿真软件MATLAB/Simulink对空间矢量脉宽调制技术进行了仿真验证，并给出了相应的仿真结果。

摘要： 交-直-交变流器具有优良的性能,得到越来越广泛的应用。本文首先给出了电压型逆变器的箝位吸收回路参数计算方法,然后对IGCT元件性能进行仿真分析,结合实际试验结果验证仿真模型的正确性。并对变流器逆变部分目前国内外使用的主要拓扑结构进行总结。在理论分析及系统仿真的基础上,设计了高压大功率三电平IGCT交-直-交变流器。变流器系统试验结果表明,该变流器达到了设计要求,具有良好的性能。

摘要： 本文首先分析了空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的基本原理及其自然过调制特性，然后针对SVPWM的DSP 实现提出了一种新的过调制算法。该算法可以在不降低控制性能的前提下大大减少计算量，而且可以将SVPWM的线性调制和过调制计算统一起来。它能够实现参考电压和输出基波相电压的线性控制，最大限度地利用直流电压并且保证输出电压总谐波畸变低。Matlab 仿真研究和试验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 本文首先分析了空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的基本原理及其自然过调制特性，然后针对SVPWM的DSP 实现提出了一种新的过调制算法。该算法可以在不降低控制性能的前提下大大减少计算量，而且可以将SVPWM的线性调制和过调制计算统一起来。它能够实现参考电压和输出基波相电压的线性控制，最大限度地利用直流电压并且保证输出电压总谐波畸变低。Matlab 仿真研究和试验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 本文首先分析了空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的基本原理及其自然过调制特性，然后针对SVPWM的DSP 实现提出了一种新的过调制算法。该算法可以在不降低控制性能的前提下大大减少计算量，而且可以将SVPWM的线性调制和过调制计算统一起来。它能够实现参考电压和输出基波相电压的线性控制，最大限度地利用直流电压并且保证输出电压总谐波畸变低。Matlab 仿真研究和试验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 本发明提供了一种基于共模电压的电压源型逆变器开关开路故障诊断方法，包括：电压源型逆变器驱动异步电机正常工作，建立共模电压与电压源型逆变器各相输出电压的开关平均模型；根据所述开关平均模型，获取共模电压的计算模型和不同故障情况下不同共模电压计算值之间的对应关系；利用一阶鲁棒微分器，获得精确的电流微分值；建立静止坐标系下的异步电机反电动势的动态方程，通过滑膜观测器获取异步电机反电动势的值；定义三个残差，设定第一阈值，通过主动共模电压注入，扩大残差之间的差异值，同时设定第二个阈值用来判断开关故障；通过对不同残差跟所述第二阈值对比，获取不同开路故障与残差之间关系的对应表，通过查表来判断具体故障开关位置。

摘要： 本申请公开了一种T型三电平电压型的逆变器的输出控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：针对逆变器中开关管的各种开关组合状态，确定出每种开关组合状态下的逆变器输出电压和中性点钳位电流；基于逆变器输出电压计算负载电压预测值；基于中性点钳位电流计算逆变器中直流分压电容器间的电压偏差；基于负载电压给定值与负载电压预测值的误差以及电压偏差，计算代价函数的取值；代价函数分别与误差和电压偏差成正相关；将令代价函数取值最小的开关组合状态确定为当前的目标状态，根据目标状态调控逆变器中的开关管。本申请有效提高了逆变器系统输出电压的稳定性、动态性能和动态跟踪能力，提高了对输出电压的控制质量。

摘要： 本发明涉及一种T型三电平逆变器共模电压及中性点电压平衡控制方法，首先将T型三电平逆变器的三相空间矢量划分为六大扇区，并将各矢量按照幅值大小分类为大矢量、中矢量、小矢量和零矢量，随后选用六个中矢量、一个零矢量和六个虚拟小矢量作为新型虚拟矢量调制策略的基础矢量，利用所述新型虚拟矢量重新将三相空间矢量划分为十二个扇区，并采用五段式对称发波，将整体计算建立在60°坐标系中。与现有技术相比，本发明具有简化抑制共模电压的实现难度、对中性点的电压波动具有较好的抑制作用,且整体的计算量较少等优点。

摘要： 本发明提供了一种基于共模电压的电压源型逆变器开关开路故障诊断方法，包括：电压源型逆变器驱动异步电机正常工作，建立共模电压与电压源型逆变器各相输出电压的开关平均模型；根据所述开关平均模型，获取共模电压的计算模型和不同故障情况下不同共模电压计算值之间的对应关系；利用一阶鲁棒微分器，获得精确的电流微分值；建立静止坐标系下的异步电机反电动势的动态方程，通过滑膜观测器获取异步电机反电动势的值；定义三个残差，设定第一阈值，通过主动共模电压注入，扩大残差之间的差异值，同时设定第二个阈值用来判断开关故障；通过对不同残差跟所述第二阈值对比，获取不同开路故障与残差之间关系的对应表，通过查表来判断具体故障开关位置。

摘要： 本申请公开了一种T型三电平电压型的逆变器的输出控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：针对逆变器中开关管的各种开关组合状态，确定出每种开关组合状态下的逆变器输出电压和中性点钳位电流；基于逆变器输出电压计算负载电压预测值；基于中性点钳位电流计算逆变器中直流分压电容器间的电压偏差；基于负载电压给定值与负载电压预测值的误差以及电压偏差，计算代价函数的取值；代价函数分别与误差和电压偏差成正相关；将令代价函数取值最小的开关组合状态确定为当前的目标状态，根据目标状态调控逆变器中的开关管。本申请有效提高了逆变器系统输出电压的稳定性、动态性能和动态跟踪能力，提高了对输出电压的控制质量。

摘要： 本发明公开了一种无电压传感器的逆变器输出电压谐波抑制方法、多次谐波抑制控制器及其应用于三相两电平逆变器的谐波抑制方法，包括：提取逆变器输出电感电流io的谐波分量并求导，再乘以逆变器输出滤波电感值L，获得输出滤波电感L的h次谐波电压降uL‑h；将前一个时刻逆变器控制器输出谐波补偿电压延迟一周期，获得当前时刻逆变器实际输出谐波补偿电压ucmp‑h′，并与输出滤波电感L的h次谐波电压降uL‑h相减，获得逆变器负载侧h次谐波电压uo‑h；设置谐波参考电压为零，对负载侧谐波电压uo‑h进行调节，计算当前周期控制器的输出h次谐波补偿电压ucmp‑h；并与逆变器基波输出电压ur叠加，获得逆变器控制器输出电压u。

摘要： 本发明涉及一种T型三电平逆变器中点电压复合控制装置和方法，基于小矢量首发多段式开关顺序的PI控制和迟滞控制的复合控制方法，通过定义时间分配因子动态调整N型小矢量和P型小矢量作用时间抑制中点电压偏移。本发明通过T型三电平逆变器中点电压复合控制策略实现了中点电压的平衡控制，所提出的小矢量首发多段式开关顺序的优化方法具有良好的谐波控制效果。

摘要： 本发明提供了一种直流电源预置电压链式电压型逆变器功率单元的旁路电路，包括并联在H逆变桥的二极管整流桥和可控硅，其特征在于：还设置有预置电压电路；所述预置电压电路包括直流升压稳压电源、限流电阻、充电电阻、充电电容；所述直流升压稳压电源的输入端连接直流低压电源；该直流升压稳压电源输出与否受功率单元控制信号的控制；直流升压稳压电源的输出端正极和负极中至少一端通过限流电阻连接所述可控硅；直流升压稳压电源的另一输出端则与可控硅直接相接；所述充电电阻和充电电容串联后并联在可控硅旁。

摘要： 本发明提供了一种直流电源预置电压链式电压型逆变器功率单元的旁路电路，包括并联在H逆变桥的二极管整流桥和可控硅，其特征在于：还设置有预置电压电路；所述预置电压电路包括直流升压稳压电源、限流电阻、充电电阻、充电电容；所述直流升压稳压电源的输入端连接直流低压电源；该直流升压稳压电源输出与否受功率单元控制信号的控制；直流升压稳压电源的输出端正极和负极中至少一端通过限流电阻连接所述可控硅；直流升压稳压电源的另一输出端则与可控硅直接相接；所述充电电阻和充电电容串联后并联在可控硅旁。

摘要： 本实用新型涉及一种可调节输出电压型逆变器，包括外壳、逆变部、变压器以及调节部；所述逆变部、变压器以及调节部均位于外壳内，所述变压器上设置有输入绕组和输出绕组，所述输出绕组上设置有侧接线柱和上面，所述逆变部上设置有接线部，所述侧接线柱与接线部电性连接，所述上面与调节部接触，所述调节部包括框架、移动座以及连接件，所述连接件通过移动座与框架活动连接，所述连接件与上面接触。本实用新型提供一种可调节输出电压型逆变器，当输入电压一定时可以改变输出的电压的大小，提高了逆变器的适用性。