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电力机车牵引传动系统的多模式调制策略及切换方法研究 认领
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作者 苑国锋 陈栋 郑春雨 《电机与控制学报》 EI 北大核心 2021年第1期126-135,共10页
针对交流电力机车牵引传动系统开关频率低的特点,研究了牵引系统的多模式脉宽调制策略以及不同调制策略之间的切换方法,实现了电机控制算法和多模式调制策略的统一框架设计。根据不同调制模式的特点,提出了一种由异步调制切换至同步SVPW... 针对交流电力机车牵引传动系统开关频率低的特点,研究了牵引系统的多模式脉宽调制策略以及不同调制策略之间的切换方法,实现了电机控制算法和多模式调制策略的统一框架设计。根据不同调制模式的特点,提出了一种由异步调制切换至同步SVPWM再到同步SHEPWM调制直至方波调制的多模式PWM调制策略;针对不同调制模式在切换过程中出现的问题,使用了一种三相同步的切换方法;为避免电机控制算法和多模式脉宽调制策略之间存在的相角匹配问题,提出了可以简化算法实现复杂程度的统一框架设计方法,并论述了在低采样率下电流调节器和磁链观测器的设计过程;最后,在小功率牵引实验平台实现了无速度传感器电力机车牵引工况下全速域的稳定运行,实验结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 牵引系统 多模式脉宽调制 切换方法 特定谐波消除PWM 磁链观测器 统一框架设计
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单相特定谐波消除脉宽调制高频逆变器的死区补偿策略 认领 被引量:5
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作者 罗辞勇 王英豪 +2 位作者 王卫耀 南航 魏欣欣 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第14期155-164,共10页
由于死区时间的设置,开关管不能以理想时刻开断,导致逆变器输出波形发生畸变。为改善波形,需要进行死区补偿。以提前关断方式为例,深入分析高频逆变器在消除特定谐波脉冲宽度调制控制时,死区对特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)波的... 由于死区时间的设置,开关管不能以理想时刻开断,导致逆变器输出波形发生畸变。为改善波形,需要进行死区补偿。以提前关断方式为例,深入分析高频逆变器在消除特定谐波脉冲宽度调制控制时,死区对特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)波的影响,给出了基波幅值和总谐波畸变率随死区时间的变化曲线。提出在正半周期内只对开关管S2和S3的触发脉冲设置死区,在负半周内只对S1和S4的触发脉冲设置死区的死区补偿策略,详细分析死区补偿阶段开关管及相应续流二极管的电流的工作状态。以功率MOSFET为例分析开关管的开通关断过程,并给出了死区时间设置的经验公式。最后,搭建仿真模型和硬件平台对所提死区补偿策略进行仿真和实验,结果表明该死区补偿策略有效缓解了由于死区所造成的波形畸变。 展开更多
关键词 逆变器 特定谐波消除 脉冲宽度调制 死区效应 补偿策略
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多电平变换器的拓扑结构和控制策略 认领 被引量:5
3
作者 桂红云 姚文熙 吕征宇 《电源技术应用》 2004年第8期 493-497,共5页
多电平变换器是国内外研究的一个热点。首先总结了目前多电平变换器中的拓扑结构.分析和比较了各种拓扑结构的特点。最后详细地介绍了多电平变换器中的各种控制策略,分析和比较了各种控制方法的特点。
关键词 多电平变换器 空间矢量调制 特定消谐波 载波PWM
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三电平双模块并联协同特定谐波消除脉宽调制 认领
4
作者 王跃 周振邦 彭赟 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1425-1432,共8页
针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块... 针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块输出总的谐波为零,有效地提高双模块并联系统电流谐波性能.为了抑制器件死区引起的并网电流中5次、7次谐波,引入频率自适应广义积分控制器.该控制器在离散域直接设计参数,避免数字化过程导致控制器性能偏差.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性、优越性. 展开更多
关键词 中压大功率 中性点钳位型三电平 网侧变流器 双模块并联 特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM) 分频段协同优化 谐波抑制
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基于SHEPWM的三电平ANPC逆变器多目标控制策略 认领
5
作者 邓娜 《电气传动》 北大核心 2020年第7期54-58,共5页
介绍了一种采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的三电平有源中点钳位逆变器控制方法。该方法在特定谐波消除调制基础上,可以有效地控制中点电压的平衡,抑制共模电压。通过对矢量化的开关序列的替换,在保证输出线电压不变的同时,实现中点... 介绍了一种采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的三电平有源中点钳位逆变器控制方法。该方法在特定谐波消除调制基础上,可以有效地控制中点电压的平衡,抑制共模电压。通过对矢量化的开关序列的替换,在保证输出线电压不变的同时,实现中点电压平衡控制和共模电压抑制。根据三相电流的大小合理地选择开关切换时间,降低了开关损耗。最后,通过仿真和实验结果验证了该方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 特定谐波消除脉宽调制 中点电压 共模电压
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基于改进粒子群优化算法的可控发射电流频率SHEPWM控制方法 认领
6
作者 于生宝 房钰 +1 位作者 高丽辉 刁庶 《吉林大学学报:理学版》 CAS 北大核心 2020年第5期1207-1214,共8页
针对传统方法控制的发射电流频率间隔固定、频域不完全可控的问题,为提高频率域电磁测深效率,提出一种基于改进粒子群优化算法的可控发射电流频率的选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制方法.先根据勘探目标计算出期望的频谱,再根据发射... 针对传统方法控制的发射电流频率间隔固定、频域不完全可控的问题,为提高频率域电磁测深效率,提出一种基于改进粒子群优化算法的可控发射电流频率的选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制方法.先根据勘探目标计算出期望的频谱,再根据发射电流的时频域特性建立半周期镜像对称SHEPWM非线性方程组,最后采用改进粒子群优化算法对非线性方程组求解,得到对应的开关时刻序列,由开关时刻序列控制发射系统逆变器,即可输出探测所需的发射电流.当勘探特定深度目标时,发射系统可输出最优的发射电流,进而提高纵向分辨率. 展开更多
关键词 频率域电磁测深 选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM) 改进粒子群优化算法 非线性方程组 纵向分辨率
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基于地铁永磁多电机控制系统研究 认领 被引量:1
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作者 于森林 张瑞峰 +1 位作者 牛剑博 詹哲军 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第7期30-32,38共4页
针对地铁的控制要求,提出了实现多电机控制的硬件架构、软件控制算法和调制算法,在此基础上对永磁同步电机牵引控制系统进行了半实物仿真验证和地面高压系统联调试验。针对开关频率较低的问题,提出了含有特定次谐波消除法的永磁同步电... 针对地铁的控制要求,提出了实现多电机控制的硬件架构、软件控制算法和调制算法,在此基础上对永磁同步电机牵引控制系统进行了半实物仿真验证和地面高压系统联调试验。针对开关频率较低的问题,提出了含有特定次谐波消除法的永磁同步电机分段调制算法,实现了大功率永磁同步电机在异步正弦脉宽调制(SPWM)策略、特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)策略和方波调制策略之间的平滑过渡。 展开更多
关键词 电机 正弦脉宽调制 特定谐波消除脉宽调制
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基于FPGA的逆变器特定谐波消除算法实现 认领
8
作者 刘呈超 刘莹 程善美 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-4,共4页
介绍了特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术的基本原理,建立SHEPWM的数学模型,研究了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的脉冲生成方法及不同载波比之间的切换条件。最后通过仿真和实验分析验证了其可行性和有效性。
关键词 逆变器 特定谐波消除脉宽调制 载波比 现场可编程逻辑门阵列
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基于SHEPWM的异步电机控制技术研究 认领 被引量:1
9
作者 李守蓉 杨伟 +1 位作者 王志强 柴媛 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期115-117,共3页
对基于特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的大功率异步牵引电机矢量控制技术进行了研究,提出了系统控制策略。研究了SHEPWM开关角计算方法和不同开关角之间切换角选取,研究了不同脉宽调制(PWM)模式间切换方法。同时给出了电流控制和调制率... 对基于特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的大功率异步牵引电机矢量控制技术进行了研究,提出了系统控制策略。研究了SHEPWM开关角计算方法和不同开关角之间切换角选取,研究了不同脉宽调制(PWM)模式间切换方法。同时给出了电流控制和调制率及电压矢量角计算方法。经过仿真和实验验证,该控制策略满足系统实时性的要求,且动态切换过程平滑。 展开更多
关键词 异步牵引电机 特定谐波消除脉宽调制 矢量控制
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基于SHEPWM阶段控制的航空电磁发射波形研究 认领
10
作者 于生宝 高丽辉 +1 位作者 陈楠 黄勇 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2446-2454,共9页
为保证低开关频率条件下发射电流质量,提出半周期镜像对称选择性谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)阶段控制策略来平衡发射电流质量与开关损耗。基于发射电流及发射线圈阻感负载的时频域信息,建立半周期镜像对称SHEPWM阶段控制非线性超越方... 为保证低开关频率条件下发射电流质量,提出半周期镜像对称选择性谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)阶段控制策略来平衡发射电流质量与开关损耗。基于发射电流及发射线圈阻感负载的时频域信息,建立半周期镜像对称SHEPWM阶段控制非线性超越方程组,利用神经网络递归算法求解出对应交变梯形波电流的开关时刻序列。仿真和实验验证表明:半周期镜像对称SHEPWM阶段控制策略在保证发射波形质量及探测精度的前提下,能有效降低开关损耗。 展开更多
关键词 时间域航空电磁法 选择性谐波消除脉冲宽度调制技术(SHEPWM) 非线性超越方程组 神经网络 傅里叶变换 阶段控制 开关损耗
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基于SHEPWM的三电平NPC逆变器中点电压波动抑制方法研究 认领 被引量:3
11
作者 周游 胡耀威 +1 位作者 程竟陵 陈国柱 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第9期991-995,共5页
针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三... 针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次谐波控制方程重构SHEPWM开关角求解方程,并在此基础上以最大化程度抑制中点电压波动为目的,推导出了最优的三次谐波含量,在Matlab/Simulink平台上搭建了2 MW/3 k V逆变器并网模型,对改进SHEPWM方法的中点电压波动抑制效果进行了测试。研究结果表明:利用基于三次谐波最优含量控制的改进SHEPWM方法,能有效抑制中点电压的低频波动,提高NPC逆变器输出性能,降低直流环节电容。 展开更多
关键词 特定谐波消除 中点电压波动 三电平NPC逆变器 三次谐波
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一种新型级联多电平逆变器SHEPWM控制技术 认领
12
作者 李宋 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期63-66,共4页
传统级联型多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术只适用于各单元直流侧电源完全相等的情况,但在实际应用中电源电压可能会产生一定的偏差,这使得SHEPWM消谐效果变差。此处提出了一种直流侧电源电压不相等的多电平逆变器SHE... 传统级联型多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术只适用于各单元直流侧电源完全相等的情况,但在实际应用中电源电压可能会产生一定的偏差,这使得SHEPWM消谐效果变差。此处提出了一种直流侧电源电压不相等的多电平逆变器SHEPWM技术,并利用多种群遗传算法(MPGA)求解所建立的非线性方程组,得出了开关角度轨迹,且确定了性能最优的一组解,通过仿真和实验研究验证了理论的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 特定谐波脉宽调制 多种群遗传算法
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ANPC三电平逆变器SHEPWM优化研究 认领 被引量:6
13
作者 胡存刚 胡军 +1 位作者 陈权 王群京 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期20-23,共4页
对有源中点箝位型(ANPC)三电平逆变器在特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制策略下的母线中点电压平衡问题进行了研究。通过研究SHEPWM与空间矢量脉宽调制(SYPWM)的本质联系,将SHEPWM三相输出视为与SVPWM一致的空间矢量集,分析SHEPW... 对有源中点箝位型(ANPC)三电平逆变器在特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制策略下的母线中点电压平衡问题进行了研究。通过研究SHEPWM与空间矢量脉宽调制(SYPWM)的本质联系,将SHEPWM三相输出视为与SVPWM一致的空间矢量集,分析SHEPWM的解得到开关矢量对中点电压的影响,从而提出一种SHEPWM优化控制策略,该控制策略通过动态变换SHEPWM的开关状态,将一个小矢量替换为与之成对的另一个小矢量,从而在不影响消除线电压特定谐波的前提下,选择合适的小矢量使中点电压趋于平衡,最后搭建了三电平实验平台对所提出的控制策略进行实验验证,实验结果表明了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 逆变器 中点电压平衡 特定谐波消除脉宽调制
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基于空间矢量和特定消谐脉宽调制的三电平逆变器调制方法 认领 被引量:7
14
作者 李世军 罗隆福 +2 位作者 佘双翔 刘星平 施晓蓉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期34-40,共7页
基于三电平高压逆变器中同时应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和特定消谐脉宽调制(SHEPWM)的混合调制方法,即高频时采用SHEPWM,低频时采用异步SVPWM,避免了低频时SHEPWM存储量变大和SVPWM在高频时谐波特性变差大的缺点,充分发挥了二者的优点... 基于三电平高压逆变器中同时应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和特定消谐脉宽调制(SHEPWM)的混合调制方法,即高频时采用SHEPWM,低频时采用异步SVPWM,避免了低频时SHEPWM存储量变大和SVPWM在高频时谐波特性变差大的缺点,充分发挥了二者的优点,使逆变器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波,得到较好的输出波形。同时为保证切换过程中电流和电压没有跳变,提出了一种使得二者之间平滑切换的方法。最后,采用PSIM对基于SHEPWM和SVPWM的混合调制方法进行了仿真研究,并在实际NPC三电平逆变器控制平台上进行了实验,对所做的理论分析进行了验证。 展开更多
关键词 NPC三电平逆变器 空间矢量脉宽调制 特定消谐脉宽调制 混合调制
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三电平逆变器SHEPWM的一种空间电压矢量合成算法 认领
15
作者 周熙炜 熊永荣 +2 位作者 赵洋 张奕城 侯庆华 《电气传动》 北大核心 2015年第4期29-32,共4页
三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态... 三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态表,推导基本SV矢量的作用时间,形成矢量序列,实现了三电平逆变器SHEPWM的一种电压矢量合成新算法,该算法中的开关角可通过基本SV矢量运算而直接生成且易于快速实现。 展开更多
关键词 空间矢量脉冲宽度调制 特定谐波消去SHEPWM 基本电压矢量 三电平逆变器
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有源电力滤波器选择性谐波补偿方法 认领 被引量:14
16
作者 李国华 张影 +1 位作者 孙强 何欢 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期32-36,共5页
为了实现选择性谐波补偿,提出一种基于滞环空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)策略的有源电力滤波器APF(active power filter)选择性谐波补偿方法。在检测算法中加入补偿角,以补偿系统的延时;控制算法采... 为了实现选择性谐波补偿,提出一种基于滞环空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)策略的有源电力滤波器APF(active power filter)选择性谐波补偿方法。在检测算法中加入补偿角,以补偿系统的延时;控制算法采用滞环空间矢量脉宽调制策略,使有源电力滤波器输出的补偿电流能够准确跟踪参考电流,从而达到选择性谐波补偿的目的。该方法不需要设计复杂的电流控制器,计算量小;而且不必计算参考电压值以及阻抗参数等,避免了参数误差的影响。文中最后通过样机实验证明了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 选择性谐波补偿 滞环 空间矢量脉宽调制
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基于IWO-PSO混合算法的三电平逆变器SHEPWM仿真研究 认领
17
作者 贺润松 廖力 +2 位作者 廖家平 张敏 李蕊 《水电能源科学》 北大核心 2015年第7期192-195,共4页
针对传统粒子群优化(PSO)算法在求解三电平逆变器选择谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术的非线性超越方程组时存在局部收敛、收敛速度慢且计算精度不高的问题,提出了一种基于入侵杂草优化和粒子群优化混合算法(IWO-PSO)的SHEPWM方程... 针对传统粒子群优化(PSO)算法在求解三电平逆变器选择谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术的非线性超越方程组时存在局部收敛、收敛速度慢且计算精度不高的问题,提出了一种基于入侵杂草优化和粒子群优化混合算法(IWO-PSO)的SHEPWM方程组计算方法,该混合算法结合IWO算法的广度和PSO算法的深度,通过合理选择算法参数,有效地解决了计算结果局部收敛和收敛速度慢的问题,并以三电平中点箝位型(NPC)逆变器为例,利用Matlab/Simulink进行仿真试验。结果表明,IWO-PSO算法可行、有效,实现了三电平NPC逆变器在线SHEPWM控制。 展开更多
关键词 IWO-PSO混合算法 三电平逆变器 选择谐波消除脉宽调制技术 仿真试验
有源中点钳位5电平变流器SHE-PWM控制方法 认领
18
作者 李娜 周伟 何凤有 《电气传动》 北大核心 2015年第1期45-48,68共5页
考虑到传统二极管钳位型和电容钳位型拓扑应用于6 k V/10 k V高压变频领域时存在的诸多问题,提出了一种有源中点钳位式(ANPC)5电平变流器选择谐波消除脉宽调制(SHE-PWM)控制方法。在分析了ANPC 5电平拓扑各桥臂的基本结构的基础上,... 考虑到传统二极管钳位型和电容钳位型拓扑应用于6 k V/10 k V高压变频领域时存在的诸多问题,提出了一种有源中点钳位式(ANPC)5电平变流器选择谐波消除脉宽调制(SHE-PWM)控制方法。在分析了ANPC 5电平拓扑各桥臂的基本结构的基础上,建立了ANPC拓扑相关数学模型;分析了5电平SHE-PWM的基本原理,构建了以消除低次谐波为目标的非线性方程组,并基于牛顿迭代法给出N=7时的SHE-PWM相关解域;针对ANPC拓扑存在的飞跨电容稳压问题,分析了飞跨电容的稳压原理,进而给出了冗余电压矢量调度方式。样机实验结果表明,所提ANPC 5电平拓扑SHE-PWM控制方法实现了低开关频率下变流系统的高效控制,在消除系统低次谐波的基础上,保证了直流电容和飞跨电容的稳压效果。 展开更多
关键词 有源中点钳位 5电平 选择谐波消除脉宽调制 电容稳压
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分段调制法在内燃机车变频器上的应用 认领
19
作者 李岩 余华 +1 位作者 李国锋 詹哲军 《机车电传动》 北大核心 2014年第5期12-14,共3页
针对内燃机车变频器受开关频率限制的问题,通过采用分段调制方法来研究不同模式PWM之间的切换条件,实现异步PWM、同步PWM、SHEPWM PWM和方波之间的平滑过渡。试验也验证了切换策略的正确性。
关键词 分段调制 变频器 特定消谐PWM 中压大功率 动态切换 内燃机车 异步PWM 同步PWM
三电平变频调速系统SVPWM和SHEPWM混合调制方法的研究 认领 被引量:29
20
作者 张永昌 赵争鸣 +3 位作者 张颖超 张海涛 袁立强 白华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第16期 72-77,共6页
三电平中点钳位逆变器在高压大容量变频调速中得到了广泛的研究和应用。该文在三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM,即低频时采用异步SVPWM,高频时采用SHEPWM,避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点,... 三电平中点钳位逆变器在高压大容量变频调速中得到了广泛的研究和应用。该文在三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM,即低频时采用异步SVPWM,高频时采用SHEPWM,避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点,充分发挥了二者的优点,使变频器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波,得到较好的输出波形。混合调制的难点在于衔接问题,文中分析了影响二者之间平滑切换的原因并提出了具体的解决方法,保证了切换过程中电压和电流没有跳变。采用PSIM软件对三电平SVPWM和SHEPWM进行了仿真研究,并在实际三电平变频器控制平台上进行了实验。仿真和实验结果证实了该文的混合调制方法在低频和高频都有较好的谐波特性,二者间的平滑过渡保证了混合调制的实用性,并已用于实际三电平变频器之中。 展开更多
关键词 三电平逆变器 空间矢量脉宽调制 特定消谐脉宽调制 变频调速
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