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变换器的实时计算脉宽调制方法
1
作者 何青松 吴振奎 +2 位作者 魏毅立 张自雷 李兆泽 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期30-38,共9页
在分析脉宽调制原理的基础上,结合离散化的思想,提出一种实时计算脉冲宽度的方法。该方法在一个采样周期内采集一次参考电压信号,再基于伏秒平衡原理推导在一个开关周期内功率器件导通与关断时间的计算公式,并给出方法实现流程。所提方... 在分析脉宽调制原理的基础上,结合离散化的思想,提出一种实时计算脉冲宽度的方法。该方法在一个采样周期内采集一次参考电压信号,再基于伏秒平衡原理推导在一个开关周期内功率器件导通与关断时间的计算公式,并给出方法实现流程。所提方法计算简洁、可输出任意电压信号、不依靠载波信号和坐标变换。其次,建立系统仿真模型,对实时计算脉宽调制(RTCPWM)控制下的单相DC-AC变换器、三相DC-AC变换器和永磁同步电机调速系统进行仿真分析,并在模拟平台上进行永磁同步电机调速系统实验验证。仿真和实验结果表明,在满足调制要求的前提下,实时计算脉宽调制的输出电压总谐波失真率为79.18%,模型性能较空间矢量脉宽调制提升30%,电机正反转转速波动范围小于1%。可将该调制策略推广应用到电力系统频率偏差调节、三相电压不平衡补偿、多功能变换器等领域。 展开更多
关键词 脉宽调制 变换器 实时计算脉宽调制 永磁同步电机 谐波分析 永磁同步电机调速系统
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一种新颖的单电源级联型多电平逆变器 被引量：17
2
作者 王宝诚 王炜 +1 位作者 杜会元 孙孝峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第30期10-17,4,共8页
从经济性和功率集成角度提出一种单电源级联型多电平逆变器。该拓扑在保留了传统级联型多电平逆变器中单管耐压低、所需器件少、易于模块化的优点上,其直流侧仅有一个独立电源,其它电源可用电容代替。通过引入充电开关管组,电源可为电... 从经济性和功率集成角度提出一种单电源级联型多电平逆变器。该拓扑在保留了传统级联型多电平逆变器中单管耐压低、所需器件少、易于模块化的优点上,其直流侧仅有一个独立电源,其它电源可用电容代替。通过引入充电开关管组,电源可为电容频繁地充电,使电容电压在一定程度上保持恒定。独立电源和电容有效组合使得多电平逆变器稳定运行。详细地介绍单电源级联型七电平逆变器的工作原理及采用的载波移相调制策略;通过数学推导得到电容电压稳定性的影响因素,结果用于电容参数设计;充电损耗也进行了计算;控制系统通过TMS320LF2407A DSP和XC3S400FPGA数字化实现。搭建一台1 kW逆变器样机,验证了提出拓扑的可行性。 展开更多
关键词 级联型多电平逆变器 单电源 载波移相 正弦脉 宽调制 损耗计算
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基于DSP在线实现特定谐波消除技术的2种方法 被引量：7
3
作者 蔡鸿 叶满园 李宋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期114-120,共7页
在数字信号处理器中分别用线性插值法和牛顿迭代法实现了特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术开关角度的在线计算。首先,利用三角函数倍角关系将级联七电平逆变器SHEPWM消谐方程组转换为代数多项式方程组的形式;然后,利用数学软件MATLAB中... 在数字信号处理器中分别用线性插值法和牛顿迭代法实现了特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术开关角度的在线计算。首先,利用三角函数倍角关系将级联七电平逆变器SHEPWM消谐方程组转换为代数多项式方程组的形式;然后,利用数学软件MATLAB中的Solve函数对其进行求解得到了调制比区间[0.485,1.07]内的所有解,并绘制了开关角度随调制比变化的轨迹,分析了开关角度变化的特点。选取其中一组开关角度,分别用数据查表结合线性插值的方法和对开关角度进行一元线性拟合并用拟合方程求解的开关角度作为牛顿迭代的初值而后用牛顿迭代法计算开关角度的方法,实现了级联七电平逆变器SHEPWM开关角度的在线计算,对2种方法的特点进行了分析和比较。仿真和实验证明了利用Solve函数求解多项式方程组得到的开关角度解是正确的,所述2种方法是可行的。 展开更多
关键词 数字信号处理器 特定谐波消除 脉宽调制 计算 插值 拟合
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两种控制策略下电动汽车逆变器功率损耗的近似计算 被引量：6
4
作者 朱元 李根生 +1 位作者 吴志红 田光宇 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2013年第1期87-92,共6页
为了选择电动汽车永磁同步电机功率模块,设计散热装置,并提高其驱动系统的效率,提出了一种计算逆变器功率损耗的近似方法。针对驱动系统中常用的对空间矢量脉冲调制(SVPWM),根据绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的特性及参数,积分计算了SVPWM... 为了选择电动汽车永磁同步电机功率模块,设计散热装置,并提高其驱动系统的效率,提出了一种计算逆变器功率损耗的近似方法。针对驱动系统中常用的对空间矢量脉冲调制(SVPWM),根据绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的特性及参数,积分计算了SVPWM中不同扇区的功率损耗。比较了在d轴电枢电流为零时和最大转矩电流比的两种控制策略下的逆变器功率损耗。结果表明:两者相比之下,在最大转矩电流比控制策略下,逆变器的功率损耗较小,从而逆变器散热器温升也较低。 展开更多
关键词 电动汽车 永磁同步电机 逆变器 近似计算 空间矢量脉冲调制(SVPWM) 功率损耗 驱动系统效率
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电动力鱼雷推进无刷直流电机参数在线辨识研究 被引量：1
5
作者 王崇武 何龙飞 李宏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期373-377,共5页
电动力鱼雷推进电机在运行过程中环境温度不断地变化,由此而引起电机参数(包括电阻、电感及永磁体等)的变化会对位置/速度伺服性能造成不确定性影响,在线参数辨识成为提高控制性能的重要方法。提出了一种无刷直流电机的离散化递推可辨... 电动力鱼雷推进电机在运行过程中环境温度不断地变化,由此而引起电机参数(包括电阻、电感及永磁体等)的变化会对位置/速度伺服性能造成不确定性影响,在线参数辨识成为提高控制性能的重要方法。提出了一种无刷直流电机的离散化递推可辨识模型,该模型以无刷直流电机的全微分方程为基础,以定、转子的相对位置构造反电势位置函数,推导了逆变器输出电压与电机相电压关系,辨识中输入量为逆变器端口电压、电流及电机转速信号,输出为定子电阻、电感、转动惯量及与负载有关的参量。基于该模型的最小二乘辨识法原理简单,运算量小,实时性高,适用范围广。特别是无需特定的激励源,仅仅采用PWM激励源就可以得到理想的辨识效果,避免了伪随机序列激励对系统运行造成的影响。 展开更多
关键词 参数辨识 最小二乘 鱼雷 无刷直流电机
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基于DIgSILENT的微电网三相不对称交直流潮流仿真研究 被引量：1
6
作者 王维栋 栗文义 +1 位作者 王蕴敏 张佳羽 《水电能源科学》 北大核心 2017年第6期195-198,共4页
微电网中可能接入大量单相负荷,使得微电网多运行在不对称状态,因此传统的潮流计算方法不再适用于微电网。通过控制PWM并网换流器的控制策略,利用DIg SILENT软件,在微电网中采取不同的处理方法,并考虑微电网负荷的三相不平衡特性,进行... 微电网中可能接入大量单相负荷,使得微电网多运行在不对称状态,因此传统的潮流计算方法不再适用于微电网。通过控制PWM并网换流器的控制策略,利用DIg SILENT软件,在微电网中采取不同的处理方法,并考虑微电网负荷的三相不平衡特性,进行微网的交直流仿真研究。仿真结果与传统方法相比具有一定的合理性和准确性,表明该方法可以很好地反映分布式电源的出力特性。 展开更多
关键词 分布式电源 微电网 潮流计算 建模 脉宽调制换流器
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一种120°坐标系下的快速SVPWM过调制算法 被引量：5
7
作者 王健 章玮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期19-25,共7页
针对传统过调制计算量大的问题,结合最小相位误差原则提出了一种120°坐标系下的快速SVPWM过调制算法。首先,针对传统SVPWM算法步骤多和计算冗余的问题,引入120°非正交坐标系,取消了扇区判断,计算速度更快;在此基础上,为了避... 针对传统过调制计算量大的问题,结合最小相位误差原则提出了一种120°坐标系下的快速SVPWM过调制算法。首先,针对传统SVPWM算法步骤多和计算冗余的问题,引入120°非正交坐标系,取消了扇区判断,计算速度更快;在此基础上,为了避免傅里叶分析计算保持角和控制角消耗大量计算资源,根据最小相位误差原则通过三相上桥臂的开通时间计算调整参考电压矢量的幅值和相位,并在120°坐标系下推导了算法表达式;最后,给出了过调制区域的统一求解模型并分析了输出电压调制比和谐波畸变率与参考电压矢量幅值的关系。通过实验验证该过调制算法,结果表明,新算法在保留了优秀的谐波抑制效果的同时能明显减少计算量。 展开更多
关键词 两电平逆变器 120°坐标系 空间矢量脉宽调制 过调制 计算速度 谐波畸变率
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采用载波移相调制的模块化多电平换流器损耗一致性分析 被引量：18
8
作者 周莹坤 齐磊 +3 位作者 崔翔 余沸颖 赵国亮 乔尔敏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期100-106,共7页
阐述了模块化多电平换流器的基本工作原理和损耗数值计算方法,应用PLECS仿真软件针对半桥子模块结构,分析了载波移相调制下不同均压、环流抑制方式下的子模块损耗特性,认为在不影响换流器工作状态的前提下,使用能量均衡法均压以及使用... 阐述了模块化多电平换流器的基本工作原理和损耗数值计算方法,应用PLECS仿真软件针对半桥子模块结构,分析了载波移相调制下不同均压、环流抑制方式下的子模块损耗特性,认为在不影响换流器工作状态的前提下,使用能量均衡法均压以及使用三相解耦二次谐波环流抑制算法进行环流抑制时,各子模块损耗分布一致性更高,整体损耗率更低。通过比较,还发现不同工况下的子模块损耗一致性接近。最后,对比了载波移相调制与最近电平控制调制方式下的损耗一致性,认为载波移相调制下子模块损耗一致性更高。 展开更多
关键词 载波移相调制 模块化多电平换流器 损耗计算 电容电压均衡 环流抑制
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考虑PWM谐波损耗的车用扁线内嵌式永磁同步电机效率图简化工程计算 被引量：5
9
作者 朱洒 曾峰 +2 位作者 陆剑波 于吉坤 梁欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期5687-5703,共17页
该文提出一种快速计算脉冲宽度调制(PWM)电压源型逆变器供电下扁线内嵌式永磁同步电机中PWM谐波损耗的简化工程算法。该算法是作者前期提出的硅钢片与永磁体中PWM谐波损耗快速算法的简化,它基于谐波损耗正比于电压二次方的基本规律,无... 该文提出一种快速计算脉冲宽度调制(PWM)电压源型逆变器供电下扁线内嵌式永磁同步电机中PWM谐波损耗的简化工程算法。该算法是作者前期提出的硅钢片与永磁体中PWM谐波损耗快速算法的简化,它基于谐波损耗正比于电压二次方的基本规律,无需采用复杂的解析模型,直接使用频域小信号时谐场分析法提取各部分谐波损耗与谐波电压二次方之间的函数关系,最终实现以定、转子坐标系下的PWM电压频谱为输入快速计算定、转子上各部分的PWM谐波损耗。除了硅钢片与永磁体中的PWM谐波损耗之外,针对扁线电机,该文还将基于频域小信号分析的PWM谐波损耗快速算法首次推广用于实现PWM谐波交流铜耗的快速计算。应用该快速算法,仅需几分钟的计算时间即可实现全工况PWM谐波损耗的快速计算。通过对比正弦电流供电下计算的效率图、考虑PWM谐波损耗计算的效率图和实测效率图,发现将所提方法计算的PWM谐波损耗考虑在内,不仅在低速轻载时可将正弦电流供电下最大4个百分点的计算效率偏差降至1个百分点左右,而且有效提升了整个工作区内效率的计算精度。 展开更多
关键词 内嵌式永磁同步电机 脉冲宽度调制 谐波损耗 效率图 工程计算
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脉宽调制信号的自动校验算法设计与验证
10
作者 卢松 唐屹晨 +1 位作者 胡鹏 赵春林 《现代电子技术》 2023年第14期17-22,共6页
文中设计一种脉冲宽度调制信号(PWM)的自动校验算法,该算法中主要提出系统函数时间计算法和寄存器读数计算法,分别用于计算PWM信号占空比并进行对比,实现自动校验。系统函数时间计算法是利用Verilog HDL内部库函数进行逻辑运算实现,寄... 文中设计一种脉冲宽度调制信号(PWM)的自动校验算法,该算法中主要提出系统函数时间计算法和寄存器读数计算法,分别用于计算PWM信号占空比并进行对比,实现自动校验。系统函数时间计算法是利用Verilog HDL内部库函数进行逻辑运算实现,寄存器读数计算法是利用PWM内部寄存器开放的配置进行计算实现。为实现两个占空比自动校验,对系统函数时间计算法的运算结果做取整处理,对寄存器读数计算法中的计算参数进行进制转换再运算,最后将两者数据进行比较。所设计算法可用于解决PWM正常功能(不带死区控制)、带死区功能、半周期增加功能和输出反转功能的自动校验问题。仿真结果表明,该算法可以实现不同功能点下PWM占空比的自动校验,准确高效,且能够提高验证效率。 展开更多
关键词 脉冲宽度调制 自动校验 系统函数时间计算法 寄存器读数计算法 占空比校验 进制转换
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