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基于蜣螂算法优化PI双闭环SPWM逆变器的设计
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作者 李国洪 王光瑞 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期33-37,共5页
为了提高PI控制器的控制精度,提出一种基于蜣螂优化(DBO)算法的PI双闭环SPWM逆变器控制方法。通过模拟蜣螂的自然觅食行为,DBO算法能够有效地在参数空间进行全局探索和局部细化,其自适应的搜索策略和快速收敛特性使其在寻找最优PI控制... 为了提高PI控制器的控制精度,提出一种基于蜣螂优化(DBO)算法的PI双闭环SPWM逆变器控制方法。通过模拟蜣螂的自然觅食行为,DBO算法能够有效地在参数空间进行全局探索和局部细化,其自适应的搜索策略和快速收敛特性使其在寻找最优PI控制器参数时表现出高效性和准确性。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型并与PSO和MFO两个优化算法比较,结果表明,利用DBO优化的PI参数在双闭环逆变器的控制系统中具有更低的THD值和更好的稳定性能。 展开更多
关键词 DBO PI控制 spwm 双闭环控制 逆变器 单位阶跃响应
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基于SPWM的双闭环控制下低压电流互感器全量程升流技术研究
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作者 尹文庆 王永超 李宁 《电测与仪表》 北大核心 2025年第10期106-114,共9页
文章聚焦于优化电流注入控制系统在低压型电流互感器带电测量中的应用,旨在动态工况下实现工频电流的精确自主调制。文中构建了基于正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)技术的带电回路调控系统,通过逆变电路生成交流... 文章聚焦于优化电流注入控制系统在低压型电流互感器带电测量中的应用,旨在动态工况下实现工频电流的精确自主调制。文中构建了基于正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)技术的带电回路调控系统,通过逆变电路生成交流信号,并与互感器协同工作,快速准确地向被测电路注入电流。针对延迟问题,分析了滤波电路和执行器响应的影响,并采用双闭环控制策略,有效减轻滤波压力并降低滞后延迟。利用根轨迹法验证了系统稳定性,并通过频域分析法优化比例积分(proportional-integral,PI)控制参数。Simulink仿真结果显示,注入电流控制系统实现了工频电流在1%~120%额定电流范围内自主调制。最终,实现了在带电条件下对测试回路电流的全量程调控,为电力系统的高精度电流测量提供了可靠解决方案。 展开更多
关键词 电流调控 spwm技术 双闭环控制系统
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基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制 被引量:1
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作者 梁利平 周晶宇 +2 位作者 杨双龙 黄云志 许伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第5期53-59,共7页
为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制... 为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证。功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3%,励磁电源功率为原系统的69.2%。水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5~5 m/s时标定精度满足0.5级要求。可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点。 展开更多
关键词 电磁流量计 高频正弦波励磁 正弦脉宽调制 串联谐振 励磁系统功耗 标定精度
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基于SPWM混合调制的光伏并网逆变实践教学装置研制 被引量:1
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作者 周峰 蒋伟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第4期46-50,共5页
为更好达到光伏并网逆变原理教学目标,基于模拟和数字控制技术研制一台通用光伏并网逆变实践教学装置。装置集成了DC/DC、DC/AC、通信和上位机显示等单元。利用SG3525为核心的升压电路和DSP TMS320F28335为核心的逆变电路作为教学装置... 为更好达到光伏并网逆变原理教学目标,基于模拟和数字控制技术研制一台通用光伏并网逆变实践教学装置。装置集成了DC/DC、DC/AC、通信和上位机显示等单元。利用SG3525为核心的升压电路和DSP TMS320F28335为核心的逆变电路作为教学装置的通用主电路,采用正弦脉宽调制(SPWM)单、双极性混合控制策略,完成课程中直流升压、逆变等多种实验。通过教学装置的操作、训练,显著提升学生对升压开关变换电路的原理、特性以及单相SPWM逆变电路的工作原理、波形分析的理解。 展开更多
关键词 光伏并网 电力电子 spwm调制 教学装置
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CPS-SPWM级联H桥激励的变压器铁耗快速计算方法
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作者 张新生 王瑞田 +2 位作者 肖飞 任强 谢沁园 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期581-589,599,共10页
针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-... 针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-SPWM级联H桥的铁耗计算模型,该方法可以直接使用调制比、直流母线电压等参数对铁耗进行计算,从而避免传统方法中的谐波分析或者数值积分过程;再次,基于本文铁耗计算模型,提出了一种针对SPWM电压激励的有限元(FEM)仿真等效方法,最后,通过实验验证了本文计算方法的有效性.研究结果表明:等效仿真铁耗误差小于3.6%、仿真用时减少74.5%;最大铁耗计算误差为7.6%. 展开更多
关键词 载波移相正弦脉宽调制 级联H桥 变压器 硅钢片 铁耗
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通用SPWM发生器的实现及脉冲竞争消除新方法 被引量:4
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作者 王跃 杨昆 +1 位作者 杨华 陈国柱 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2087-2093,共7页
为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设... 为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设计原理、硬件结构及其通用性设计方法.针对大功率级联多电平逆变器较低器件开关频率时SPWM调制存在的脉冲竞争现象,分析产生机理并采用在三角波的升、降半周期内限制PWM信号翻转次数的新方法予以消除.在10kV/2MVar的DSTATCOM装置上进行验证实验,实验结果证明所设计SPWM发生器准确、可靠以及脉冲竞争消除新方法的优越性. 展开更多
关键词 载波移相spwm 级联DSTATCOM 现场可编程门阵列芯片(FPGA) spwm发生器 脉冲竞争
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基于逆算符方法的谐波注入式SPWM技术 被引量:3
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作者 郑春芳 张波 +1 位作者 丘东元 余向民 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期191-196,共6页
由于描述谐波注入式SPWM(简称HISPWM)的数学模型是超越方程,采用常规数值解法求解需要花费较长时间,不适用于数字化实时控制。本文以注入3次谐波的SPWM为例,利用逆算符法求出它们相应的解析表达式,并给出了在不同载波比下3次谐波注入式S... 由于描述谐波注入式SPWM(简称HISPWM)的数学模型是超越方程,采用常规数值解法求解需要花费较长时间,不适用于数字化实时控制。本文以注入3次谐波的SPWM为例,利用逆算符法求出它们相应的解析表达式,并给出了在不同载波比下3次谐波注入式SPWM开关点解析表达式的精度分析实例。结果表明,3次谐波注入式SPWM开关点解析表达式是由无穷项Adomian多项式表示,可以根据需要的计算精度要求选择合适的Adomian多项式项数求解3次谐波注入式SPWM的开关时刻,为谐波注入式SPWM更有效的实际应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 逆变器 自然采样spwm 谐波注入式spwm 逆算符方法
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高压变流器同步相移SPWM技术的仿真研究 被引量:1
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作者 苏建徽 刘宁 杨向真 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1065-1068,共4页
级联型变流器是目前中高压大容量变流器的研究热点之一,载波相移SPWM技术是级联型变流器普遍采用的方法;该文在载波相移SPWM技术的基础上提出了一种同步相移SPWM技术并进行了仿真分析。同步相移SPWM技术在不降低系统性能的前提下,大大... 级联型变流器是目前中高压大容量变流器的研究热点之一,载波相移SPWM技术是级联型变流器普遍采用的方法;该文在载波相移SPWM技术的基础上提出了一种同步相移SPWM技术并进行了仿真分析。同步相移SPWM技术在不降低系统性能的前提下,大大简化了计算,在中高压级联型变流器的实际应用系统中,具有非常明显的优势。 展开更多
关键词 级联型变流器 载波相移spwm技术 同步相移spwm技术
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SPWM数字化自然采样法的理论及应用研究 被引量:54
9
作者 陈增禄 毛惠丰 +2 位作者 周炳根 施杰 任记达 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期32-37,共6页
该文提出一种基于 CPLD(复杂可编程逻辑器件)、由全数字化方法实现自然采样法的 SPWM(正弦脉宽调制)新方案。该方案同时具有数字电路稳定可靠便于集成、微处理器可以重复编程、以及自然采样法响应快精度高等优点。对正弦调制信号 us(t)... 该文提出一种基于 CPLD(复杂可编程逻辑器件)、由全数字化方法实现自然采样法的 SPWM(正弦脉宽调制)新方案。该方案同时具有数字电路稳定可靠便于集成、微处理器可以重复编程、以及自然采样法响应快精度高等优点。对正弦调制信号 us(t)的数字化处理,会引起 SPWM 输出脉冲宽度的误差。当 us(t)斜率为正时输出负脉冲变宽;us(t)的斜率为负时输出正脉冲变宽;这相当于在输出基波上附加了一个齐次谐波分量。SPWM 数字化自然采样法存在脉冲竞争现象。研究表明最大误差脉冲宽度和竞争脉冲宽度均与模数转换的采样周期和调制深度成正比,与载波比成反比;竞争脉冲的个数由 us(t)的斜率决定。给出了消除竞争脉冲的方法。在一台 4kVA 单相 SPWM 电压型并联四重化逆变器上取得了满意的实验结果。 展开更多
关键词 spwm 自然采样法 基波 次谐波 电压型 逆变器 单相 脉冲 数字电路 载波
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基于载波相移SPWM技术的电流型有源电力滤波器的研究 被引量:58
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作者 李建林 林平 +1 位作者 王长永 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期99-103,共5页
组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二... 组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二逻辑SPWM技术出发分析了三逻辑SPWM技术和电流型组合变流器相移SPWM技术的数学关系。在此基础上,提出一种基于载波组合相移技术的电流型有源电力滤波器,在较低的开关频率下实现了等效的高频载波效果。通过仿真和实验验证了这种技术在有源电力滤波器中的应用的实用性和可行性。 展开更多
关键词 电流型有源电力滤波器 载波相移 spwm 电网 电力系统 无功功率补偿
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SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术 被引量:71
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作者 姜桂宾 裴云庆 +1 位作者 杨旭 王兆安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期94-98,共5页
该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆... 该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆变电源的并联同步运行。实验结果表明,逆变电源均分负载电流的效果很好,逆变电源之间的环流很小。 展开更多
关键词 spwm 逆变电源 逆变器 信号线 并联控制 分散逻辑控制
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多电平SPWM变频器中共模电压抑制技术的研究 被引量:37
12
作者 姜艳姝 徐殿国 +1 位作者 赵洪 刘宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期18-22,共5页
鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模... 鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模电压的结论。针对常用的变频器控制策略—SPWM ,提出了降低和消除共模电压的改进策略,并用仿真结果验证了其正确性。文中还给出了不同的调制策略对电动机性能影响的比较,验证了所提策略的可用性。 展开更多
关键词 共模电压 spwm变频器 多电平 抑制技术 三电平 滤波器 调制 开关状态 电动机 性能影响
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自然采样SPWM逆变电源的谐波分析及抑制策略 被引量:38
13
作者 吴忠 李红 +1 位作者 左鹏 刘伟志 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期17-20,共4页
在借鉴国内外相关研究的基础上 ,对电压源型自然采样正弦脉宽调制 ( SPWM)逆变器输出电压、电流的谐波及其产生规律进行了较为详尽的分析 ,并从工程实际出发给出了3种谐波抑制策略 :选择合适的载波频率 ,以消除低次和某些奇次谐波 ;精... 在借鉴国内外相关研究的基础上 ,对电压源型自然采样正弦脉宽调制 ( SPWM)逆变器输出电压、电流的谐波及其产生规律进行了较为详尽的分析 ,并从工程实际出发给出了3种谐波抑制策略 :选择合适的载波频率 ,以消除低次和某些奇次谐波 ;精确实现选定的载波频率 ,以避免异步调制中出现的偶次谐波 ;注入适当的谐波分量 ,以在不加大输出谐波含量的情况下提高电压利用率。最后 ,把以上谐波抑制策略应用于 35 k VA客车空调逆变电源 。 展开更多
关键词 逆变器 逆变电源 自然采样 spwm 谐波分析
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单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现 被引量:17
14
作者 闫朝阳 张纯江 +2 位作者 邬伟扬 贾民立 张坤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期59-67,共9页
单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPW... 单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPWM调制策略。文中阐述了该方案协调工作的控制原则,设计了相应的开关组合逻辑,详细分析了SPWM高频开关工作周期内电路的工作模态,总结了其切换规律,进行了相关的软件仿真和实验验证。研究结果表明,该策略可较为有效地解决高频链矩阵式逆变器的阻感性负载换流问题,且可以实现软开关动作。 展开更多
关键词 高频链 逆变器 矩阵变换器 换流 解结耦 spwm
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三电平NPC变流器SVPWM策略与SPWM策略的等效关系研究 被引量:42
15
作者 李宁 王跃 +1 位作者 雷万钧 王兆安 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1283-1290,共8页
调制策略是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器的关键技术之一。三电平查表法空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略实现复杂,为此,基于三电平正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulat... 调制策略是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器的关键技术之一。三电平查表法空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略实现复杂,为此,基于三电平正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略与SVPWM策略的基本原理,提出了2种三电平SVPWM策略的快速等效实现方案,即调制波等效方案和导通时间等效方案。调制波等效方案研究三电平SVPWM策略的等效调制波,而导通时间等效方案则通过三电平SPWM策略作用下各开关管导通时间计算三电平SVPWM策略对应各开关管导通时间,研究结果验证了三电平SVPWM策略2种等效方案的理论一致性。仿真和实验表明所提2种三电平SVPWM策略的快速等效方案具有实现简单、计算时间少,结果更精确的特点。 展开更多
关键词 三电平NPC变流器 spwm策略 SVPWM策略 调制波等效方案 导通时间等效方案
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双级矩阵变换器的SPWM控制策略及无功功率控制 被引量:20
16
作者 王汝田 王建赜 +2 位作者 伏祥运 谭光慧 纪延超 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期66-70,共5页
为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策... 为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策略。采用该控制策略运用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双级矩阵变换器 正弦脉宽调制技术(spwm) 开关函数 动态划分 功率因数
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UPS并联系统的SPWM再调制控制技术研究 被引量:15
17
作者 段善旭 刘邦银 +1 位作者 康勇 陈坚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期81-86,共6页
在全数字化并联UPS系统中,由于定时器的最小时基的限制,系统的同步控制精度低。该文提出了一种简单实用的基于再调制SPWM的数字同步控制策略。文中给出了几种SPWM再调制的实现方案,并对比分析了其调节精度和谐波特性。对采用再调制SPWM... 在全数字化并联UPS系统中,由于定时器的最小时基的限制,系统的同步控制精度低。该文提出了一种简单实用的基于再调制SPWM的数字同步控制策略。文中给出了几种SPWM再调制的实现方案,并对比分析了其调节精度和谐波特性。对采用再调制SPWM控制的并联UPS系统进行了数字仿真和实验研究,最后与未采用再调制SPWM控制的系统进行了对比分析。仿真和实验结果表明再调制SPWM控制策略大大提高了系统的同步控制精度,保证了并联UPS系统的稳定运行,较好地抑制了UPS模块间的环流。 展开更多
关键词 UPS 并联系统 不间断电源 spwm 数字化同步控制 再调制控制 谐波特性
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五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法 被引量:17
18
作者 张云 孙力 +1 位作者 吴凤江 孙奎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期101-106,共6页
传统五电平逆变器所用开关器件较多,而五开关五电平逆变器简化了拓扑结构。分析五开关五电平逆变器的工作机理,给出其基于载波的SPWM控制的思路,进而提出五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法与FPGA实现手段。通过载波周期性正、... 传统五电平逆变器所用开关器件较多,而五开关五电平逆变器简化了拓扑结构。分析五开关五电平逆变器的工作机理,给出其基于载波的SPWM控制的思路,进而提出五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法与FPGA实现手段。通过载波周期性正、负交错,采用调制波分层、分区的正弦脉宽调制方式,获得五电平输出电压的开关控制信号。仿真结果从理论上证明其开关损耗小,输出电压的谐波特性与H桥级联型一致。实验结果表明其在整个幅值调制比范围内都适用。仿真与实验结果验证了五开关五电平逆变器的载波交错SPWM控制方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 五电平逆变器 载波交错spwm H桥 辅助开关 FPGA
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SPWM逆变器死区效应的研究 被引量:27
19
作者 刘陵顺 尚安利 顾文锦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期237-241,共5页
在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象,必须注入若干微秒的死区时间。死区会导致逆变器的波形畸变,即死区效应,如输出基波电压降低、谐波成分增大等,这种效应随着调制频率的增大而增加,其结果是影响了... 在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象,必须注入若干微秒的死区时间。死区会导致逆变器的波形畸变,即死区效应,如输出基波电压降低、谐波成分增大等,这种效应随着调制频率的增大而增加,其结果是影响了高速开关器件的有效利用,降低了SPWM调速系统的动、静态性能,增大了低次谐波的抑制难度。文章对不同使用条件下死区时间引起的输出电压基波、低次谐波的变化规律进行了系统分析,建立了定量计算的数学模型,给出了仿真曲线,并以实验结果作了验证。所得结论对于SPWM逆变器的设计具有一定的参考作用。 展开更多
关键词 逆变器 spwm 死区效应 仿真
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基于相移SPWM技术的级联型多电平变流器 被引量:15
20
作者 王立乔 王长永 +1 位作者 黄玉水 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期17-18,21,共3页
介绍一种基于相移 SPWM技术的级联型多电平变流器并给出了仿真结果。这种变流器与传统多电平变流器相比较 ,所用的开关器件数少 ,负荷均衡 ,输入输出线性度好 ,具有良好的控制特性。
关键词 相移spwm 级联型多电平变流器 开关角控制 反馈控制
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