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一种将共模电压抑制50%的间接矩阵变换器新型空间矢量调制方法

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电机与控制学报 2022年第1期26卷 77-85页

作者：李珊瑚操孙鹏金昭阳韩旭河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

针对现有间接矩阵变换器(IMC)共模电压峰值抑制只能达到43%的问题,提出一种可以将共模电压(CMV)峰值抑制50%的新型空间矢量调制方法。首先研究了IMC各矢量下的CMV特性,在此基础上,新型调制方法根据输入电压所在的扇区选择最小CMV的零矢... 详细信息

针对现有间接矩阵变换器(IMC)共模电压峰值抑制只能达到43%的问题,提出一种可以将共模电压(CMV)峰值抑制50%的新型空间矢量调制方法。首先研究了IMC各矢量下的CMV特性,在此基础上,新型调制方法根据输入电压所在的扇区选择最小CMV的零矢量和有效矢量,将有效矢量作用下的CMV峰值降低到0.29 V_(in),零矢量作用下的CMV峰值降低到0.5 V_(in),从而整体上抑制了CMV峰值。该新型调制方法利用IMC零电流矢量作用下的CMV与逆变级矢量无关的特性,解决了逆变级死区效应引起的共模尖峰问题,以及利用零电流矢量作用下的直流侧电压为0特性,逆变级实现了零电压开关(ZVS)。最后通过实验验证了新型调制方法的有效性。

关键词：间接矩阵变换器共模电压零电压开关零电流矢量空间矢量调制死区效应

一种有源中点钳位五电平逆变器简化等效空间矢量调制策略

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中国电机工程学报 2022年第17期42卷 6410-6424页

作者：刘计龙李科峰肖飞麦志勤付康壮连传强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

针对有源中点钳位五电平(active neutral-point-clamped five-level,ANPC-5L)逆变器传统空间矢量调制策略中存在的“计算复杂、无法避开寄生模态”等问题,提出一种实现简便且能够避开寄生模态的简化等效空间矢量调制(space vectorpulsew... 详细信息

针对有源中点钳位五电平(active neutral-point-clamped five-level,ANPC-5L)逆变器传统空间矢量调制策略中存在的“计算复杂、无法避开寄生模态”等问题,提出一种实现简便且能够避开寄生模态的简化等效空间矢量调制(space vectorpulsewidthmodulation,SVPWM)策略。所提策略参照两电平SVPWM的载波实现方法生成马鞍形调制信号,经过简单计算后与载波信号比较,得到开关管驱动信号,输出期望的电压波形。一方面,通过优化开关模态切换图,避开因死区产生的寄生模态,改善逆变器输出谐波特性;另一方面,通过合理选择冗余模态,向调制信号注入零序电压,实现ANPC-5L逆变器悬浮电容电压和支撑电容中点电位的解耦控制。所提策略不会增加开关管的开关频率,因此不会产生额外的损耗,产生的共模电压较小,避免电磁干扰等问题。最后,仿真和实验结果验证所提策略的有效性。

关键词：有源中点钳位五电平空间矢量调制寄生模态电容电压控制

一种抑制三相准开关升压逆变器电感电流纹波的空间矢量调制方法

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电工技术学报 2022年第17期37卷 4466-4473,4486页

作者：董帅林晨张千帆张潍攀朱春波哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

高频电流纹波影响了变换器电感体积和质量,针对准开关升压逆变器,传统的直通调制算法并不能做到电感电流纹波最小。该文提出一种最小电感电流纹波的空间矢量调制方法,重新分配了开关管导通与关断时序。在此基础上,推导使得电感电流纹波... 详细信息

高频电流纹波影响了变换器电感体积和质量,针对准开关升压逆变器,传统的直通调制算法并不能做到电感电流纹波最小。该文提出一种最小电感电流纹波的空间矢量调制方法,重新分配了开关管导通与关断时序。在此基础上,推导使得电感电流纹波最小时直通占空比和导通占空比所满足的数学关系。最后,通过仿真和实验对比了所提出的新型调制算法和传统算法在抑制电感电流纹波方面的性能,结果证明了理论分析的正确性。

关键词：准开关升压逆变器电流纹波直通空间矢量调制

基于空间矢量调制的Vienna整流器无模型预测电流控制

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电工技术学报 2022年第21期37卷 5541-5547页

作者：张永昌屈祈延杨海涛华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 北方工业大学电力电子与电气传动北京市工程研究中心北京100144

三相三电平Vienna整流器具有开关应力低、功率因数高等优点。为了消除传统无差拍预测电流控制(DPCC)对系统参数的依赖性,该文提出一种无模型预测电流控制(MFPCC)方法,其特点是利用超局部模型代替原有的Vienna整流器精确模型,并利用过去... 详细信息

三相三电平Vienna整流器具有开关应力低、功率因数高等优点。为了消除传统无差拍预测电流控制(DPCC)对系统参数的依赖性,该文提出一种无模型预测电流控制(MFPCC)方法,其特点是利用超局部模型代替原有的Vienna整流器精确模型,并利用过去两个时刻的电压和电流信息实现超局部模型的增益和动态部分的在线更新。进一步结合DPCC预测得到下一时刻参考电压矢量,通过空间矢量调制(SVM)得到开关驱动信号。该方法鲁棒性强、计算量小、稳态和动态性能良好。在参数精确和失配的情况下,对传统DPCC和该文所提方法进行稳态和动态性能对比,仿真和实验结果验证了所提方法的优越性。

关键词： Vienna整流器无模型预测电抗控制空间矢量调制

一种VIENNA整流器空间矢量调制的快速算法

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电源学报 2022年

作者：江雨昶蒋云昊袁雷徐岸非襄阳湖北工业大学产业研究院湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室

由于VIENNA整流器的空间矢量调制（SVM， space vector modulation）传统算法存在计算量大、方法复杂、数字化实现困难等问题，本文提出了一种实现VIENNA整流器SVM的快速算法。此算法无需进行坐标变换，避免了大量的开方运算以及三角函... 详细信息

由于VIENNA整流器的空间矢量调制（SVM， space vector modulation）传统算法存在计算量大、方法复杂、数字化实现困难等问题，本文提出了一种实现VIENNA整流器SVM的快速算法。此算法无需进行坐标变换，避免了大量的开方运算以及三角函数运算，仅需简单的逻辑判断和加减运算便可快速确定三相驱动信号占空比，便于数字化实现并节省了DSP的时间资源。另外，基于此算法重新设计了中点电位平衡控制策略。最后，通过MATLAB仿真和硬件平台实验，验证了所述快速算法的有效性。

关键词： VIENNA整流器空间矢量调制中点电位平衡控制

空间矢量调制矩阵变换器驱动的异步电机直接转矩控制系统(英文)

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控制理论与应用 2008年第2期25卷 383-388页

作者：郭有贵陈才学朱建林李利娟湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

矩阵变换器较传统的变换器具有一系列优点而成为研究热点,随着其理论研究的接近成熟,逐渐转向应用研究.提出了一种新颖控制策略.通过磁链和转矩的PI调节,把矩阵变换器的空间矢量调制与异步电机的直接转矩控制有机地结合起来,改进了系统... 详细信息

矩阵变换器较传统的变换器具有一系列优点而成为研究热点,随着其理论研究的接近成熟,逐渐转向应用研究.提出了一种新颖控制策略.通过磁链和转矩的PI调节,把矩阵变换器的空间矢量调制与异步电机的直接转矩控制有机地结合起来,改进了系统的控制性能,尤其是电磁转矩的低速性能.这种PI调节器相对简单和具有较强的鲁棒性,比较无差拍空间矢量调制而言.本文首先阐述了传统的直接转矩控制原理和矩阵变换器的空间矢量调制,接着利用磁链和转矩的PI调节,详细论述了两者的结合和实现过程,并且在此基础上,建立这种新型交流调速系统的仿真模型,最后按照3种负载情况进行了仿真研究.仿真结果验证了这种新颖控制策略的可行性和较强的鲁棒性.

关键词：矩阵变换器异步电机直接转矩控制 PI调节器空间矢量调制

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空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制

电机与控制学报 2010年第6期14卷 45-50页

作者：王斌王跃王兆安西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

提出一种基于空间电压矢量调制的表贴式永磁同步电机直接转矩控制方法。基于表贴式永磁同步电机的数学模型,通过计算在一个控制周期内能同时精确补偿转矩误差和磁链误差的空间电压矢量,得出基于磁链与转矩的无差拍控制方法。相对于传统... 详细信息

提出一种基于空间电压矢量调制的表贴式永磁同步电机直接转矩控制方法。基于表贴式永磁同步电机的数学模型,通过计算在一个控制周期内能同时精确补偿转矩误差和磁链误差的空间电压矢量,得出基于磁链与转矩的无差拍控制方法。相对于传统的永磁同步电机直接转矩控制方法,该方法能够明显减小磁链与转矩脉动,并且保持了传统直接转矩控制中转矩动态响应快的优点。不同于传统的永磁同步电机直接转矩控制方法,该方法由于使用了空间电压矢量调制,系统在不同工况下具有恒定的开关频率。仿真和实验结果验证了所提出方法的正确性和可行性。

关键词：表贴式永磁同步电机直接转矩控制无差拍控制磁链与转矩脉动空间矢量调制

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空间矢量调制的矩阵变换器闭环控制设计

北京理工大学学报 2005年第7期25卷 599-602,607页

作者：温照方杜建生北京理工大学信息科学技术学院自动控制系北京100081

为提高矩阵变换器的可靠性和实用性,从空间矢量调制的等效交-直-交原理出发,分析了矩阵变换器的空间矢量调制原理,提出了基于空间矢量调制的输出电压负反馈闭环控制方法.该方法将实际输出电压和期望输出电压的比较偏差作为负反馈加到下... 详细信息

为提高矩阵变换器的可靠性和实用性,从空间矢量调制的等效交-直-交原理出发,分析了矩阵变换器的空间矢量调制原理,提出了基于空间矢量调制的输出电压负反馈闭环控制方法.该方法将实际输出电压和期望输出电压的比较偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调制函数矩阵中.利用Matlab软件仿真分析了该控制的正确性.采用数字信号处理器(DSP)芯片TMS320LF2407A实现了矩阵变换器的实验控制系统.

关键词：矩阵变换器空间矢量调制闭环控制数字信号处理器

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空间矢量调制型凸极同步电动机直接转矩控制

系统仿真学报 2008年第1期20卷 233-236页

作者：谭国俊景巍叶宗彬中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221008

凸极同步电动机的定子磁链变化时间常数通常较小,采用传统的双滞环直接转矩控制(DTC)策略使得电机的电磁转矩和定子磁链存在着较大的脉动。将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入到凸极同步电动机,优化的空间电压矢量组合实现... 详细信息

凸极同步电动机的定子磁链变化时间常数通常较小,采用传统的双滞环直接转矩控制(DTC)策略使得电机的电磁转矩和定子磁链存在着较大的脉动。将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入到凸极同步电动机,优化的空间电压矢量组合实现了转矩、磁链误差的精确补偿,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真结果表明,与凸极同步电动机传统DTC相比,基于SVM-DTC策略的控制系统能够使电机定子电流畸变率明显降低;转矩和定子磁链脉动显著减小;转矩响应速度快;运行平稳。

关键词：同步电机凸极同步电动机状态方程空间矢量调制直接转矩控制