史晓锋 作品数:9 被引量:197 H指数:8 供职机构: 合肥工业大学电气与自动化工程学院 更多>> 发文基金: 安徽省“十一五”科技攻关项目 更多>> 相关领域: 电气工程 更多>>
中点钳位型三电平逆变器脉宽调制时的损耗特性 被引量:9 2009年 随着多电平逆变器的大量应用,电力电子开关器件的损耗问题也越来越得到重视。对开关器件的损耗研究,不单是提高效率的前提,更是保证器件安全工作的首要条件。三电平逆变器的开关器件多,导通与换流模式复杂,损耗分析比两电平逆变器困难。本文在分析三电平逆变器导通与换流模式的基础上,利用器件的损耗特征参数,在SPWM调制策略下对逆变器的通态损耗和开关损耗进行了计算,给出了该调制策略下的器件损耗对于调制度和功率因数角的分布曲面,并对其他调制策略下的损耗进行了计算分析,最后实验验证了该损耗计算方法的有效性。本文给出的损耗模型和结论为进一步降低损耗的调制策略研究奠定了基础。 史晓锋 杜少武 姜卫东关键词:三电平 逆变器 脉宽调制 损耗 一种完全基于两电平空间矢量调制的三电平空间矢量调制算法 被引量:33 2009年 在研究两电平逆变器与三电平逆变器之间SVPWM本质的基础上,提出了一种基于两电平空间矢量的三电平空间矢量算法。三电平空间矢量控制中分区算法可由两电平矢量作用时间的计算结果获得,并且这两种逆变器的矢量作用时间可以通过一个线性矩阵转换。为了分析三电平逆变器的脉冲序列模式,按照矢量之间切换的可能性,提出了一种新的可用于描述矢量开关序列的分类标准。针对传统的和改进的作用序列进行逆变器输出谐波的评估。文中所提的各种理论与算法都可以非常容易地推广到更多电平的系统中。为了验证所提算法的正确性,进行了实验验证。 姜卫东 王群京 陈权 史晓锋关键词:三电平 空间矢量调制 脉冲序列 中点箝位型三电平逆变器空间矢量与虚拟空间矢量的混合调制方法 被引量:24 2009年 中点电压偏移是中点箝位型(neutral point clamped,NPC)多电平逆变器的主要缺点。空间矢量脉宽调制(space vector pulse-width modulation,SVPWM)由于算法本身的缺陷,在调制度较高且功率因数较低时,电容电压出现低频波动。虚拟空间矢量调制(virtual SVPWM,VSVPWM)方法能够在全范围内处理中点电压偏移问题,但存在开关次数较多,谐波特性较差的缺点。该文建立含电容电压的NPC三电平逆变器的PWM模型,讨论SVPWM和VSVPWM的约束条件。在特定的区域采用SVPWM,其他区域采用VSVPWM,给出了这2种调制策略的切换条件。实验结果表明,混合调制方法(hybrid PWM,HPWM)较之以前的解决方案能够更好的平衡电容电压,并且也能够有效的降低开关次数和提高逆变器输出的谐波特性。 姜卫东 杜少武 史晓锋 鲍晓华关键词:三电平逆变器 电容电压 空间矢量调制 混合调制 二极管箝位型多电平逆变器全范围电容电压平衡的PWM调制方法 被引量:16 2009年 电容电压偏移是二极管箝位型多电平逆变器的主要缺点。空间矢量调制和正弦载波调制方法,在调制度较高且功率因数较低时,电容电压出现低频波动。该文首先建立含电容电压的二极管箝位型三电平逆变器的脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)模型,提出一种新的调制方法,只需满足三相电流之和为零,该方法在任意调制度和功率因数下都能确保电容电位的平衡。并对算法累积误差进行修正。实验结果表明,这种方法较以前的解决方案能更好地平衡电容电压。最后将算法拓展到二极管箝位型任意电平数逆变器的调制中。 姜卫东 王群京 陈权 史晓锋 王红涛关键词:多电平逆变器 电容电压 电容电压 脉宽调制 二极管箝位型多电平逆变器电容电压平衡问题研究 近年来,多电平逆变器在高压大容量电能变换及交流电机调速中得到广泛应用。对传统两电平逆变器而言,多电平逆变器存在诸多优点:降低功率器件电压应力;功率因素提高;谐波特性得到显著改善。而随着电平数的增加,该类逆变器凸显几个显著... 史晓锋关键词:多电平逆变器 电容电压平衡 混合调制 二极管 文献传递 一种新的N电平电压源逆变器的空间矢量调制算法 被引量:13 2008年 随着逆变器电平数的增加,其空间矢量调制算法(space vector pulse-width modulation,SVPWM)也越来越复杂。该文提出一种任意电平逆变器的SVPWM算法。对两电平逆变器的矢量作用时间进行线性变换,可获得任意电平逆变器中合成参考矢量的电压矢量及其作用时间。推导出任意电平和两电平之间的电压矢量及其作用时间变换矩阵。讨论任意电平逆变器脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)序列,提出一种电力电子器件损耗均匀分配的序列方式。最后,通过仿真验证算法的可移植性,在三电平实验室样机上,验证算法能满足逆变器控制的实时性要求。 姜卫东 王群京 陈权 史晓锋关键词:多电平 矩阵变换 空间矢量调制 考虑中点电压不平衡的中点箝位型三电平逆变器空间矢量调制方法 被引量:37 2008年 论述了中点电压偏移时,中点箝位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器的空间矢量调制方法(space vector pulse-width modulation,SVPWM)。当中点电压偏移时,电压矢量本身的变化和平衡算法所带来的冗余矢量作用时间所引起的合成误差。经计算得到不同调制度时的合成误差曲线。将中点电压的不平衡因子引入矢量的选择和作用时间的计算中,利用不平衡因子调整矢量作用时间。比较了当逆变器带有异步电机负载时,传统矢量调制方法和改进的调制方法在电机启动过程系统的响应特性。表明改进的算法不仅能使三电平逆变器的输出电压谐波含量大幅减少,并且中点电压不平衡、电机转矩脉动、电流畸变也大幅度减小。 姜卫东 王群京 陈权 史晓锋 王红涛关键词:三电平 逆变器 空间矢量调制 电容电压 中点箝位型三电平逆变器在空间矢量调制时中点电位的低频振荡 被引量:77 2009年 中点(neutral point,NP)电位偏移是中点箝位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器的主要缺点。该文研究NPC三电平逆变器在空间矢量调制(space vec tor pulse-width modulation,SVPWM)时的NP电位低频振荡问题。通过计算电压矢量的作用时间并引入电流矢量,建立NP电位的动态模型。分析各个矢量对NP电位的影响。高频和3倍输出频率的低频相结合,构成了NP电位的振荡模式。论文推导出NP电位在单周期内可平衡的条件和1个扇区内的可平衡条件。在实验室样机上验证所提理论的有效性与正确性。 姜卫东 王群京 史晓锋 陈权关键词:三电平逆变器 中点电位 振荡模式 空间矢量 二极管钳位型多电平逆变器脉宽调制时电容电压均衡方法 被引量:17 2009年 电容电压不均衡是二极管钳位型多电平逆变器中一个关键技术问题。当三电平二极管钳位型逆变器采用SPWM和SVPWM的调制时,直流侧分压电容的电压产生基波频率为三倍输出频率的低频振荡。要使一个采样周期内电容电压不发生不均衡,需要使在该采样周期内向中点电荷注入的电荷总和为零。本文提出了一种新的调制策略,在三电平二极管钳位型调制策略中可以等效为虚拟矢量调制策略,但这种调制策略可以方便地扩展到更多电平二极管钳位型逆变器的调制中。通过向调制波注入零序电压分量,这种调制策略可以等效为基于载波的调制策略。文中以二极管钳位型三电平和五电平逆变器进行了仿真研究,最后建立了二极管三电平逆变器,实验结果验证了算法的有效性。 李国丽 史晓锋 姜卫东 王红涛关键词:多电平逆变器 电容电压 零序电压