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空间矢量脉宽调制与单周控制的等效性

电力系统自动化 2005年第12期29卷 19-22页

作者：周原胡伟沈沉梅生伟清华大学电机系北京市100084

空间矢量脉宽调制(SVPWM)和单周控制(one-cycle control)是目前最常见的两种脉宽调制(PWM)技术。传统观点认为,它们是不同的PWM发生技术,即相同的参考波得到的触发脉冲不相同。文中以四桥臂STATCOM的主电路结构为例,经过数学推导,证明... 详细信息

空间矢量脉宽调制(SVPWM)和单周控制(one-cycle control)是目前最常见的两种脉宽调制(PWM)技术。传统观点认为,它们是不同的PWM发生技术,即相同的参考波得到的触发脉冲不相同。文中以四桥臂STATCOM的主电路结构为例,经过数学推导,证明了下述结论:就二者发出的触发脉冲的结果而言,SVPWM与单周控制算法是等效的,而且单周控制的计算代价明显小于SVPWM。此外,通过对一个由清华大学独立研制的四桥臂STATCOM进行仿真,对理论结果进行了验证。进一步解释了这两种PWM技术的物理本质,进而推出所有的PWM方法经过适当的控制,都可以得到相同的触发脉冲。

关键词：空间矢量脉宽调制单周控制等效性 STATCOM

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空间矢量脉宽调制方法的研究

中国电机工程学报 2001年第5期21卷 79-83页

作者：杨贵杰孙力崔乃政陆永平哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001

分析了三相交流电机空间矢量脉宽调制的原理 ,探讨了采用空间矢量脉宽调制三相桥式电压型逆变器的电压输出能力。在集成DSP电机控制器ADMC331软硬件结构的基础上 ,编制了空间矢量脉宽调制软件。

关键词：三相交流电机空间矢量脉宽调制逆变器电机控制器

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交流全电炮控改进型空间矢量脉宽调制

兵工学报 2012年第7期33卷 816-821页

作者：闫之峰马晓军魏曙光王静袁东装甲兵工程学院北京100072 五洲工程设计研究院北京100053

某在研交流全电坦克炮控系统中,设计了一种软开关三相逆变器-辅助谐振换流极逆变器(ARCPI),然而,传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用于ARCPI时,会导致ARCPI主开关管在部分状态下不能实现软开关条件。针对此局限性,提出了一种改进型SVPWM,... 详细信息

某在研交流全电坦克炮控系统中,设计了一种软开关三相逆变器-辅助谐振换流极逆变器(ARCPI),然而,传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用于ARCPI时,会导致ARCPI主开关管在部分状态下不能实现软开关条件。针对此局限性,提出了一种改进型SVPWM,可以最大限度地减少ARCPI主开关管不能零电压开通的次数,同时也能降低一个空间矢量周期内主开关管的工作次数,提高炮控系统的工作效率、净化电磁环境。理论分析和实验波形表明:改进型SVPWM在ARC-PI中的应用具有可行性和优越性。

关键词：自动控制技术软开关电磁干扰辅助谐振换流逆变器空间矢量脉宽调制

两种快速的空间矢量脉宽调制算法比较(英文)

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中国电机工程学报 2014年第27期34卷 4613-4620页

作者：范必双谭冠政樊绍胜王玉凤长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410004 中南大学信息科学与工程学院湖南省长沙市410083

对60°非正交坐标系和45°旋转坐标系这两种快速空间矢量脉宽调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM)进行比较,目的是为工程技术人员在这两种SVPWM算法之间选择时提供一个理论和实践的参考。提出了一种新的针对这两种方... 详细信息

对60°非正交坐标系和45°旋转坐标系这两种快速空间矢量脉宽调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM)进行比较,目的是为工程技术人员在这两种SVPWM算法之间选择时提供一个理论和实践的参考。提出了一种新的针对这两种方法的任意多电平调制通用算法,只需角度和调制比两个信号就能够决定最终的矢量开关顺序。理论分析结果表明,45°旋转坐标系SVPWM比60°非正交坐标系SVPWM更简单,计算量小,更适合于数字实现。两种算法都以硬件的方式在FPGA上用VHDL语言编程实现,并对实现的复杂度和逻辑资源占用这两方面进行比较。仿真结果表明,45°旋转坐标系下的SVPWM算法比60°坐标系下的SVPWM算法在简洁性和资源占用方面具有明显的优势。最后,在一个三电平中点箝位型逆变器上对所提的两种通用算法进行了实验验证。

关键词：空间矢量脉宽调制现场可编程门阵列 60°非正交坐标系 45°旋转坐标系多电平逆变器

消除中点电位低频振荡的三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法

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电工技术学报 2011年第3期26卷 103-109页

作者：张志谢运祥乐江源陈林华南理工大学电力学院广州510640

提出了一种gh坐标系下基于虚拟矢量的二极管钳位型三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法,该方法能消除直流侧电容中点电位的低频振荡,适用于任意非线性负载情况。为了减小开关频率和避免矢量在不同区域内切换过程中发生突变,提出了一种基... 详细信息

提出了一种gh坐标系下基于虚拟矢量的二极管钳位型三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法,该方法能消除直流侧电容中点电位的低频振荡,适用于任意非线性负载情况。为了减小开关频率和避免矢量在不同区域内切换过程中发生突变,提出了一种基于该方法下的最优输出电压矢量作用顺序算法。该算法将整个空间矢量转换到第一扇区后,仅需要进行简单的坐标变换和计算即可得出参考电压矢量作用的区间和输出电压矢量的作用时间,克服了传统三电平空间矢量脉宽调制方法所需要进行的大量的三角函数运算和扇区判断的缺点。同时,为了消除系统在运行过程中可能出现的电容电压不平衡,采用了调整正(负)冗余小矢量作用时间来消除直流侧电容电压不平衡的闭环控制策略。仿真和实验结果验证了本文所提方法的正确性和有效性。

关键词：三相三电平空间矢量脉宽调制电容电压平衡冗余矢量

磁轴承功率放大器空间矢量脉宽调制算法的占空比限制策略

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仪器仪表学报 2021年第1期42卷 248-256页

作者：王纯一徐旸张剀清华大学工程物理系北京100084

传统的磁轴承功率放大器使用一个H桥控制一个线圈,为减少桥臂数量,可通过矢量控制技术共用部分桥臂。研究了一种使用三个桥臂同时控制两个线圈的功率放大器,通过FPGA实现了空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,将绝缘栅双极型晶体管的使用数量... 详细信息

传统的磁轴承功率放大器使用一个H桥控制一个线圈,为减少桥臂数量,可通过矢量控制技术共用部分桥臂。研究了一种使用三个桥臂同时控制两个线圈的功率放大器,通过FPGA实现了空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,将绝缘栅双极型晶体管的使用数量减少了25%。针对实际运行过程中可能出现的功率放大器指令信号超出跟踪范围的情况,通过分析三桥臂电路功率放大器的跟踪范围,指出沿用传统的占空比限制策略将导致功率放大器的性能无法被完全利用,使失真增大。本文改进了传统的占空比限制策略,使功率放大器的性能利用率达到了100%,最高可完全消除一路线圈的失真,并在此基础上提出了两种性能不同的占空比限制策略。实验结果表明:指令信号在跟踪范围内时,功放跟踪效果良好;超出跟踪范围后,两限制策略均有效且达到了设计性能。

关键词：功率放大器三桥臂电路空间矢量脉宽调制占空比限制策略

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一种新型双三相电机空间矢量脉宽调制方法

电机与控制学报 2023年第7期27卷 86-97页

作者：孙全增张志锋刘伽沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

针对双三相永磁同步电机驱动系统中共模电压较大的问题,提出了一种新型空间矢量脉宽调制方法。首先分析了双三相驱动系统中5次谐波电流和共模电压产生的原因;其次利用相邻三大矢量来合成虚拟电压矢量,减少5次谐波电流的产生。虚拟电压... 详细信息

针对双三相永磁同步电机驱动系统中共模电压较大的问题,提出了一种新型空间矢量脉宽调制方法。首先分析了双三相驱动系统中5次谐波电流和共模电压产生的原因;其次利用相邻三大矢量来合成虚拟电压矢量,减少5次谐波电流的产生。虚拟电压矢量和等效零电压矢量来合成参考电压矢量,所提方法将共模电压的幅值降低至直流母线电压的1/6,有效减少了轴电流的产生。同时,通过优化电压矢量的作用顺序,使得在一个开关周期内每一相的开关器件只改变两次,将不固定的状态(0或1)设计在每个开关周期的边界,DSP等数字实现较为容易。最后,通过与相邻两矢量SVPWM算法、最大四矢量SVPWM算法进行比较实验,证明了所提方法的有效性和可行性。

关键词：双三相永磁同步电机共模电压空间矢量脉宽调制虚拟电压矢量开关频率谐波电流

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抑制Z-源逆变器母线电压跌落的空间矢量脉宽调制方法

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电工技术学报 2017年第2期32卷 228-237页

作者：贺昱曜张柳明扬陈金平西北工业大学航海学院西安710072 长安大学电子与控制工程学院西安710064

在深入分析Z-源三相逆变电路工作过程中存在的二极管断流以及由此导致的直流母线电压跌落问题的基础上,导出了直流母线电压跌落的表达式,并提出一种新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法根据Z-源网络中所独有的直通工作状态,在不改... 详细信息

在深入分析Z-源三相逆变电路工作过程中存在的二极管断流以及由此导致的直流母线电压跌落问题的基础上,导出了直流母线电压跌落的表达式,并提出一种新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法根据Z-源网络中所独有的直通工作状态,在不改变硬件电路的前提下,通过合理地插入直通零矢量来避免电路的非正常工作状态,保持直流母线电压的稳定,提高逆变器的输出电压质量。在满载和轻载两种工况下,对比分析了本文SVPWM方法和传统SVPMW方法对Z-源网络的直流母线电压的影响。最后,通过仿真和实验验证了本文SVPWM方法的正确性和有效性。

关键词： Z-源逆变器空间矢量脉宽调制电压跌落电流断续

中点钳位型H桥级联单相逆变器新型空间矢量脉宽调制方法

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中国电机工程学报 2014年第30期34卷 5313-5319页

作者：李卫超马伟明汪光森林城美聂世雄郭灯华舰船综合电力技术国防科技重点实验室(海军工程大学) 湖北省武汉市430033

通过对中点钳位型H桥级联单相逆变器开关状态分析,得到了27种有效开关矢量。提出一种适用于该拓扑结构的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法,该方法将单相一维空间矢量图分为8个区间。根据期望电压... 详细信息

通过对中点钳位型H桥级联单相逆变器开关状态分析,得到了27种有效开关矢量。提出一种适用于该拓扑结构的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法,该方法将单相一维空间矢量图分为8个区间。根据期望电压矢量幅值和矢量所在区间以及上一个开关周期的终止矢量进行输出脉冲合成类型判断,并基于开关次数最小原则提出3种矢量合成规则。根据伏秒平衡原理对每种脉冲类型的矢量作用时间进行了计算。提供一种兼顾电压均衡、开关次数最小和开关器件均衡利用的冗余矢量使用法则。利用DSP和FPGA芯片实现所提出的算法。仿真和实验验证了提出调制方法的正确性和可行性。

关键词：单相逆变器空间矢量脉宽调制中点钳位 H桥级联多电平