单极倍频电压型SPWM软开关DCAC逆变器设计

目前多数的谐振极型软开关逆变器拓扑结构中都设置了辅助开关器件来控制谐振过程,其控制方式要比原来的硬开关逆变器复杂。为此提出了一种控制简单的谐振极型软开关逆变器,其拓扑结构中没有功率开关器件,用原来硬开关逆变器的spwm控制方式就能自然实现开关器件的零电流开通和零电压关断,而且通过拓扑结构中的储能元件,在死区时间内,输出相电流可以续流,降低了死区的影响,减小了输出相电流在低频时的畸变率。文中对其工作原理进行了分析,最后通过仿真和实验,验证了原理的正确性。

电压型三相pwm逆变器作为电力系统的关键设备,对于能源的转换效率和可靠性具有举足轻重的作用,其控制技术更是备受世界各国学者的关注。因此,本文我们重点对电压型三相pwm逆变器的电流控制技术进行了分析,以期为提高电压型三相pwm逆变器的性能提供一些有益的参考。

为研究发电设备并网中的逆变器特性及控制方法,以三相电压型pwm逆变器为例,采用正弦波pwm法,建立其小信号模型并采用psim软件进行仿真。提出采用超前-滞后补偿对系统进行校正。实验结果验证了数学模型和控制策略的合理性,解决了此类非线性系统的线性控制问题,提高了逆变器的抗干扰能力。

-1- 摘要 本次课程设计题目要求为三相电压源型spwm逆变器的设计。设计过程从 原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及matlab仿真等，巩固了理论知识， 基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析，并进行相应的原理讲解，包括逆变电 路的理论基础以及matlab仿真软件的简介、运用等，此外，还会清晰的介绍各 个部分电路以及元器件的取舍，比如驱动电路、抗干扰电路、正弦信号产生电路 等，其中部分电路的绘制采用了proteus软件，最后结合matlabsimulink仿真， 建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型，进而通过软件得到较为理想 的实验结果。 关键词：三相电压源型逆变电路matlab仿真 -2- 目录 摘要....................................................

-1- 摘要 本次课程设计题目要求为三相电压源型spwm逆变器的设计。设计过程从 原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及matlab仿真等，巩固了理论知识， 基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析，并进行相应的原理讲解，包括逆变电 路的理论基础以及matlab仿真软件的简介、运用等，此外，还会清晰的介绍各 个部分电路以及元器件的取舍，比如驱动电路、抗干扰电路、正弦信号产生电路 等，其中部分电路的绘制采用了proteus软件，最后结合matlabsimulink仿真， 建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型，进而通过软件得到较为理想 的实验结果。 关键词：三相电压源型逆变电路matlab仿真 -2- 目录 摘要....................................................

实用文案 文案大全 三相电压型逆变器 一．电力电子器件的发展： 1.概述： 1957年可控硅(晶闸管)的问世，为半导体器件应用于强电领域的自动控 制迈出了重要的一步，电力电子开始登上现代电气传动技术舞台，这标志着 电力电子技术的诞生。20世纪60年代初已开始使用电力电子这个名词，进 入70年代晶闸管开始派生各种系列产品，普通晶闸管由于其不能自关断的 特点，属于半控型器件，被称作第一代电力电子器件。随着理论研究和工艺 水平的不断提高，以门极可关断晶闸管（gto）、电力双极性晶体管（bjt） 和电力场效应晶体管（power-mosfet）为代表的全控型器件迅速发展，被 称作第二代电力电子器件。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（igbt） 为代表的复合型第三代电力电子器件异军突起，而进入90年代电力电子器 件开始朝着智能化、功率集成化发展，这代表了电力电

实用文案 文案大全 三相电压型逆变器 一．电力电子器件的发展： 1.概述： 1957年可控硅(晶闸管)的问世，为半导体器件应用于强电领域的自动控 制迈出了重要的一步，电力电子开始登上现代电气传动技术舞台，这标志着 电力电子技术的诞生。20世纪60年代初已开始使用电力电子这个名词，进 入70年代晶闸管开始派生各种系列产品，普通晶闸管由于其不能自关断的 特点，属于半控型器件，被称作第一代电力电子器件。随着理论研究和工艺 水平的不断提高，以门极可关断晶闸管（gto）、电力双极性晶体管（bjt） 和电力场效应晶体管（power-mosfet）为代表的全控型器件迅速发展，被 称作第二代电力电子器件。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（igbt） 为代表的复合型第三代电力电子器件异军突起，而进入90年代电力电子器 件开始朝着智能化、功率集成化发展，这代表了电力电

本文讨论了一种有源钳位的零电压软开关逆变器，分析了它的工作原理，指出它能够减小后级逆变环节开关管的电压应力，仿真和实验结果都证实了这一点。

为减小逆变器的开关损耗,提高逆变器的转换效率,提出了一种新型软开关三相谐振极逆变器,并进行了电路的动态分析。该逆变器在直流母线之间串联了三个电解电容,来稳定直流母线电压,同时限制谐振电容和开关器件的承受的最大电压。文中对三个电解电容在每个工作模式中的电压变化进行了详细的动态理论解析。理论解析表明负载电流变化时,电解电容的电压也会随负载电流变化。实验结果表明:直流母线间的三个电解电容的电压变化符合理论分析,电解电容的电压变化对输出电压基本没有影响。

在阐明了无差拍控制电压型逆变器基本原理的基础上,研究了该控制方案的特点.通过对闭环系统极点、零点分布的分析,得出了系统鲁棒性较差等结论,对可以提高系统鲁棒性的方案的仿真结果进行了分析.

根据三相电压型pwm逆变器的工作原理,引入开关周期平均算子将离散的系统变换为连续的系统,应用坐标旋转变换将三相交流电量变换成直流量,使用小信号扰动法将非线性的系统变换为线性的系统。建立了三相电压型pwm逆变器系统的小信号动态数学模型,以spwm调制法为例,建立了从调制器输入到逆变器输出的动态数学模型,仿真和实验结果验证了建模的准确性以及控制策略的合理性。

以中点箝位式(neutralpointclamped,npc)三电平电路和双三电平电路拓扑结构为例,分析了spwm控制的多电平逆变器中功率元件的死区及管压降对输出特性的影响。提出了通过改变spwm电压控制矢量来补偿死区和管压降造成的电压误差的策略。实验表明,对于多电平逆变器供电的异步电动机控制系统,在无定子电流闭环调节的情况下,采用该补偿策略可以有效地改善输出特性。

分析了轻载时直流母线零电压过渡软开关逆变器存在的中点电压不平衡问题。通过理论分析对其产生的原因和对电路工作过程的影响进行了详细描述,并给出了该中点电压不平衡问题的解决方案,最后通过实验验证了方案的可行性。

集成门极换向型晶闸管(igct)的优良性能使其适合于实现高—高方式的高压变频调速装置。本文主要应用igct中点箝位电压型逆变器的高压变频器进行了仿真研究,搭建了igct子电路模型,装置采用igct作为电子开关的硬开关的变流器中,换流回路的总电感应尽可能地小,结构尽可能地紧凑,降低杂散电感。仿真结果可以看出安装rc关断吸收回路后对于抑制关断时igct的端部过电压效果显著,igct端部最大峰值电压降低了39%,进而增强了设备的安全性与可靠性,并且所安装的rc额定值小,体积小,成本低,这种高压变频器具有很好的性能及可靠性。

针对三相三线制电压型逆变器,提出了一种模型预测控制(mpc)方法。在dqo旋转坐标系下构建了三相三线制电压型逆变器的直流增量模型,以该模型为基础构建了控制系统预测模型;依据系统控制要求设计预测控制器的优化性能指标,求解优化性能指标得出控制时域内最优控制增量表达式;采用根轨迹法分析了预测控制器参数对系统控制性能的影响,并确定了预测控制器参数。仿真及实验结果表明:所构建的模型预测控制器在三相三线制电压型逆变器空载、带阻感负载、带非线性负载及负载投入过程中均具有良好的控制性能,且其输出电压质量优于传统的电流内环-电压外环双环控制方法。

针对eps电源系统要求输出高质量电压波形的特点,提出了三相电压型pwm逆变器的一种电压电流双闭环控制方法,通过建立三相电压型pwm逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,仿真证明该方法有效地改善了应急电源系统的动态响应及抗扰能力.

针对双极性fmspwm逆变器只能用于单相变换器的问题,提出了一种三相fmspwm软开关逆变器拓扑结构,分析了三相fmspwm实现软开关的原理,提出了最佳载波频率公式,对电路中主要元件参数进行了设计。实验结果证明了该电路能实现三相逆变器开关管的软开关、改善输出波形质量。

为了提高三相电压型逆变器非线性系统的静态动态性能,本文将精确线性化方法应用到逆变器控制中。首先应用开关函数、开关周期平均算子建立了系统的仿射非线性数学模型,再根据非线性微分几何理论,从理论上证明了该模型满足多输入、多输出系统精确线性化的条件,推导出非线性状态反馈控制律。对非线性坐标变换后得到的线性系统,利用二次型最优控制策略时,为提高闭环系统快速性,使系统受到干扰后系统的状态变量尽快收敛到期望值,构造出二次型性能指标积分变量第一项函数,并推导出权矩阵的参数形式。将最优化得到的控制律进行逆变换来实现原系统的优化控制设计。最后通过仿真和实验表明了所提出控制策略的正确性。

带有电流控制电压型逆变器的新型双绕组异步发电机不仅克服了传统异步发电机电压随负载变化的缺点,而且提高了系统的电磁兼容性。其控制系统由两个pi电压控制器和一个滞环电流控制器组成。为了对其电压控制性能和调节速度进行研究,本文建立了计及磁路饱和的双绕组异步发电机及其控制系统的数学模型。对负载、转速突然变化等动态过程中电压控制性能进行了仿真研究。结果表明,该系统具有较好的电压控制性能和响应速度。

基于pq控制策略,针对具有轴压调节功能的电压控制型逆变器提出一种电压幅值轴控制无功功率,电压频率轴控制有功功率的pq解耦控制策略。该逆变器具有电压源输出特性,并且可通过参数的准确设计实现有功无功的输出解耦控制,从而提升电网末端电能质量。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。

为了改善传统多电平逆变器电路结构复杂的问题,利用较少的功率器件实现尽可能多的电平输出,提出一种新型单相五电平电压源逆变器。新型电路扑结是在传统的单相h桥型电压源逆变器的基础上,增加了两个单向功率开关,利用6个功率开关在交流侧就可以产生5个不同的电平输出。在分析电路拓扑工作原理和6种工作模式的基础上,给出了简单的pwm控制策略。实验结果验证了电路拓扑及其控制方法的有效性。

三相软开关PWM逆变器载波方式的选择(1)