减少间接矩阵变换器共模电压的改进空间矢量调制策略
矩阵变换器的空间矢量调制策略仿真
立 了矩 阵变 换 器 仿 真模 型 ，从 理 论 上验 证 了该控
制 策 略 的可 行 性 。
（） ４ 输入功率因数可以任意调节 ， 能获得接
近 ｉ 功率 因数 。 的
２矩 阵变换器 的空 间矢量调制 策略
ＭＣ 的空 间矢 量 调 制 是 人 们用 已有 的 理 论和 技 术 来解 决 问题 的 一 次成 功 实 践 ，相关 文 献 提 出 的空 间 矢量 调 制 方 法 ，它 人 为 的 将矩 阵变 换 器 等
ｓｆｗ ｒ ｎ ａｄ ａｅｏ ｏｔ ａ ｅ ｄｈ ｒｗ ｒ ａ ｆｍａｒ ｏ ｖ ｒ ｒ ｔｉ ｃ ｎ ｅｔ ｘ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：Ｍ ａ ｒｘ ｃ ｖ ｒｅ ；ｓ ｔ ｉ ｏｎ ｅ ｔ ｒ ｐａｃ ｅ ｔ ｅｖ ｃ ｏｒｍｏｄ ａｔｏｎ ｕｌ ｉ ；ｍｏｄ ａ ｉ ｔａ ｅ ｙ；ｓｍｕ ａｔｏｎ ｕｌ ｔｏｎ ｓ ｒ ｔ ｇ ｉ ｌ ｉ
［ 海 军装 备研 究院系统 所水 中兵器 研究 室 ３ １ 北 京 １０ ７ ） ０ ０ ３
摘
要 ：矩 阵变换 器作 为 一种新 型变换器 ， 由于功率元 件众 多 ，控 制 策略 复杂 ，这增加 了它的研 究难度 。
本 文利用 Ｍａｌｂ软件 Ｓｍｕｉｋ中的 Ｓ函数建 立 了矩 阵变换 器仿 真模型 ， 由于为纯数 学算法 ，仿真 速度快 ， ｔ ａ ｉ ｌ ｎ 各种 电路 参数也 便于 设定 。结果 证 明：这种 模型 能大 大提 高工 作效率 ，为矩 阵变 换器 软 、硬 件 的研 究 和调 试带来 方便 。 关 键词 ：矩阵变 换器 窄问矢 量调 制 调制策略 仿真
Ａ ｓｒ ｃ ： ａｎ ｗ ｋｎ ’ ｎ ｅｔｒｍａｒ ｏ ｖ ｒ ｒ ａ ８ＳｍｕｉｋＳ ｕ ｃｉｎ ｆＭａｌｂｓｆｗ ｒ ａ ｂ ｔａ ｔ Ａ ｅ ｉｄｏ ｃ ｖ ｒｅ Ｊｏ ， ｔｘｃ ｎ ｅｔ ｓ１ ｉ ｌ － ｎ ｔ ｓ ｉ ｅｈ ｎ ｆ ｏ ｏ ｔ ｏｔ ａ ｅｔ ｔ ａ ｈ ａｅ ｕ ｅ ｏ ｅｔｂｉ ｉ ｌｔ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ａｒ ｏ ｖ ｒ ｒ ｉ ｈｓｐ ｐ ￣ Ｄｕ ｏ ｉ ｕｅ ｍ ｔｅ ｔ ｒ ｓｄ ｔ ｓ ｌ ｈ ｓｍｕａｉ ｄ ｌ ｆ ｍ ｔ ｘ ｃ ｎ ｅｔ ｎ ｔｉ ａ ｅ ａ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｔ ｐ ｒ ａｈ ｍａｉ ｓ ｃ
空间电压矢量调制SVPWM技术详解
对应两个非零电压矢量 Ux、Uy 和零电压矢量 U0 在一个采样周期的
作用时间；其中 U0 包括了 U0 和 U7 两个零矢量。式(1-6)的意义是，
矢量 Uref 在 T 时间内所产生的积分效果值和 Ux、Uy、U0 分别在时
间 Tx、Ty、T0 内产生的积分效果相加总和值相同。
由于三相正弦波电压在电压空间向量中合成一个等效的旋转电
尽可能避免在负载电流较大的时刻的开关动作，最大限度地减少开关
损耗。
一个开关周期中空间矢量按分时方式发生作用，在时间上构成一
个空间矢量的序列，空间矢量的序列组织方式有多种，按照空间矢量
的对称性分类，可分为两相开关换流与三相开关换流。下面对常用的
序列做分别介绍。
第 6 页 共 19 页
1.2.1 7 段式 SVPWM
Ts
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
T2/2
T6/2
T7/2
T7/2
T6/2
T2/2
Ⅲ区（120°≤θ≤180°） …2-3-7-7-3-2…
Ts
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
表 1-2 UREF 所在的位置和开关切换顺序对照序
UREF 所在的位置
开关切换顺序
三相波形图
Ts
0
1
1
1
1
1
1
0
Ⅰ区（0°≤θ≤60°）
…0-4-6-7-7-6-4-0…
低共模干扰的双三相永磁同步电机SVPWM控制
低共模干扰的双三相永磁同步电机SVPWM控制张志锋;吴雪松;刘晓东【摘要】提出一种空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法以降低双三相永磁同步电机系统的共模干扰.首先分析了电机驱动系统中共模电压产生的原因,然后利用双三相永磁同步电机电压矢量冗余的特点,在每一扇区内选择低共模电压幅值和变化频率的电压矢量组合,从而降低系统的共模干扰.理论分析和实验结果表明,采用该双三相永磁同步电机低共模干扰SVPWM控制方法,共模电压的幅值降低为直流母线电压的1/6,一个周期内共模电压的变化次数降低为2次,从而降低了系统的共模电流,并且当电机运行于中高速情况下,定子电流谐波并没有明显的增加.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)0z1【总页数】9页(P58-66)【关键词】双三相永磁同步电机;共模干扰;谐波;空间电压矢量脉宽调制【作者】张志锋;吴雪松;刘晓东【作者单位】沈阳工业大学电气工程学院沈阳 110870;沈阳工业大学电气工程学院沈阳 110870;国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司葫芦岛 125000【正文语种】中文【中图分类】TM351多相电动机多应用在航空航天、船舶舰艇、电力机车和电动汽车等要求提供低压大功率和高可靠性电机的领域。
对于多相电机驱动系统的研究，目前多集中在控制方法以及容错方面[1-6]，而对多相电机共模电压和共模电流的研究较少。
共模电压普遍存在于使用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）驱动的电机控制系统中[7]。
在实际电机驱动中，较大的共模电压在定子节点处会击穿绝缘油膜形成轴承电流从而烧毁电机。
而且共模电压变化快会产生噪声、对周围的元器件造成电磁干扰，由共模电压导致的电机绝缘的老化、发热、机械噪声和共振等都对电机运行产生不良影响[8-16]。
文献[8]提出了一种抑制双三相电机共模电压的空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM）方法，采用不使用零电压矢量的控制策略有效地降低了共模电压，并且在很大程度上降低了共模电流的产生。
简化矢量的多电平逆变器共模电压抑制方法
电力电子技术Power Electronics 第55卷第2期2021年2月Vol.55, No.2February 2021简化矢量的多电平逆变器共模电压抑制方法刘战，卢凯尔，李飞，夏正龙(江苏师范大学，电气工程及自动化学院，江苏徐州221116)摘要：在高压变频传动领域，共模电压问题尤为突出。
首先以有源中点箝位型五电平(ANPC-5L)逆变器为例进 行分析，提出了一种基于简化空间矢量的多电平逆变器共模电压的抑制方法。
通过建立变换器输出共模电压 的数学模型，分析多电平变换器各开关状态与共模电压之间的关系，以最小共模电压为控制目标剔除不满足 要求的开关状态，从而减少多电平电压空间矢量对应冗余开关状态的数量。
得益于冗余开关状态数量的降低， 不仅共模电压得到了很好地抑制，同时还极大地降低了多电平电压空间矢量脉宽调制策略的实现难度。
最后 通过实验结果验证了所提共模电压抑制方法的正确性和有效性。
关键词：多电平变换器；共模电压；电压空间矢量中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号:1000-100X(2021)02-0108-03Method for Reducing Common-mode Voltage of Multilevel InverterBased on Simplified VectorLIU Zhan , LU Kai-er, LI Fei , XIA Zheng-long(Jiangsu Normal University , Xuzhou 221116, China)Abstract : In the field of high-voltage drive , the common-mode voltage issue is highlighted.Firstly , taking the active neutral point clamped five-level (ANPC-5L) inverter as an example for analysis , a method for reducing common-mode voltage of multilevel inverter based on simplified space vector is proposed.The relationship between the switching states of the multilevel converter and the common-mode voltage is analyzed by establishing a mathematical model of the converter output common-mode voltage.Taking the minimum common-mode voltage as the control target to elimi nate the unsatisfactory switching states , the number of redundant switching states corresponding to the multilevel volt age space vector will be reduced . Benefiting from the reduction in the number of redundant switching states , not only the common-mode voltage is well reduced , but also the difficulty of implementing the multilevel voltage space vector pulse width modulation strategy is greatly reduced.Finally , the correctness and validity of the proposed method of re ducing common-mode voltage is verified by the experimental result.Keywords : multilevel converter ； common-mode voltage ； voltage space vectorFoundation Project : Supported by National Natural Science Foundation of China(No.51907083) ； Natural Science Fou ndation of Jiangsu Higher Education Institutions of China (No. 19KJB470003 )1引言在高压变频传动领域，受制于开关器件耐压 水平的限制，必须采用多电平变换器来提升输入和输出的电压等级。
基于脉冲重心理论的间接矩阵变换器网侧电流谐波抑制方法
Vol.39， No.12Dec. 2020第39卷第12期2020年12月电工电能新技术Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy基于脉冲重心理论的间接矩阵变换器网侧电流谐波抑制方法梅杨，李梦笛，牛世衡（北京市电力节能关键技术协同创新中心，北方工业大学，北京100144）摘要：为降低谐波含量,提高间接矩阵变换器网侧电能质量，本文提出了 一种抑制网侧电流谐波的零矢量脉宽分布方式，在基于双空间矢量脉宽调制策略下，通过引入脉冲重心方法，对网侧电流谐 波进行数学建模，然后利用MAPLE2017数学软件探寻网侧电流谐波含量与零矢量脉宽分布的影响作用机理，并以此求取令电流谐波总畸变率（Total Harmonic Distortion ，THD ）最小的脉宽分布方 式。
仿真和实验结果表明，提出的脉宽分布方式可实现间接矩阵变换器的输入输出电流正弦，网侧功率因数接近于1。
比起传统的对称分布方式，在不同输出频率下网侧电流THD 均会下降，在设 定输出频率20 Hz 时,THD 降低9.5%。
由此可见，建立的数学模型正确，提出的零矢量脉宽分布可有效抑制间接矩阵变换器网侧电流谐波，提高性能。
关键词：间接矩阵变换器；电流谐波；脉冲重心；脉宽分布DOI ： 10. 12067/ATEEE2007029文章编号：1003-3076（2020）12-0019-09中图分类号：TM461引言近年来，随着电力系统行业的发展，对各电力电 子变换器并网要求也愈发严苛［1］,间接矩阵变换器（Indirect Matrix Converter , IMC ）作为新型电力电子变换器具有单位功率因数、能量双向流动、箝位电路 简单、结构紧凑体积重量小，具有极大的应用潜力［2,3］。
其能量双向流动的特点符合当下建设节能型社会的需求，但日益严苛的并网要求迫切需要对 其网侧电流谐波进行分析并提出抑制方法。
矩阵变换器 PPT课件
Sapn
p idc
p
Sap
idc
Sapp Sanp Sann
n
Sapp Sanp Sann
n
Sa
San n
整流级开关减少步骤
Sap
Sbp
Scp
vsb Lf isb
vsa isa
Sa
Sb
Sc
vsc isc
功率开关个数可以进一 步减少到15个。性能与 18开关电路相同 ，但传 导损耗显然要大于18开 关电路
p
Sap
Sbp
Scp
a
SAP
SBP SCP
A
双级矩阵变换器是在单
b
级矩阵变换器间接空间
c
矢量调制思想基础上发
展起来的一种新型矩阵
变换器拓扑结构。
需要12个双向开关即24个单向开关
B C
San
Sbn
整流级
Scn n
SAn
SBn SCn
逆变级
双级矩阵变换器拓扑结构图
七、双级矩阵变换器拓扑结构
在中间直流电 压始终控制为 上正下负的条 件下，逆变级 只需采用单向 开关，是传统 的电压型逆变 器结构，双级 矩阵变换器功 率开关个数减 少到18个。
电力电子技术
矩阵变换器
主要内容
矩阵变换器的研究背景 基本电路拓扑 调制基本原理与调制策略 安全换流技术 双级矩阵变换器的简介 保护电路 研究热点及应用前景
一、研究背景
目前工业生产和日常生活中广泛使用的变频器存 在很多缺点，如寿命短、可靠性差、体积大、成本 高。其中最突出的缺陷是对电网造成的谐波污染。
ic
0
定义:
1 Sij 0
Va
Vb
双级矩阵变换器空间矢量过调制策略研究
术 运 用 于双 级 矩 阵 变 换 器 的基 本 原 理 ， 出 了实 现 算 法 ， Ｍａｌ ／ ｉ ｌ ｋ下 进 行 了算 法 的 仿 真 实 现 ， 通 给 在 ｔ ｂ Ｓｍｕｉ ａ ｎ 并 过 仿 真 实 验 比较 了两 种 技 术 的输 出性 能 。实 验 结 果 表 明 ， 级 矩 阵 变 换 器 采 用 过 调 制 技 术 不 仅 可 将 电压 传 输 双 比提 高 至 １ 右 ， 左 而且 输 出 波 形 质 量较 好 。 为 双 级矩 阵 变换 器 的 进 一 步 研 究 和 应 用 提 供 了理 论 参 考 。 关键词 ： 级矩阵变换器 ； 双 电压 传 输 比 ； 模 过 调 制 技 术 ； 模 过调 制技 术 双 单
ｉ ｖ ｒ ｅ ｆ ｔ ｔ ｇ ｔｉ ｏ ｖ ｒ ｅ ａ ｅ ｎ ｓ ａ ｅ ｖ ｃ ｏ ｄ ｌｔｏ Ｏ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌ ｇ ｒ ｎ ｆ ｒｒ ｔ ． ｎ ｅ ｔｒ ｏ ｗｏ ｓａ ｅ ｍａ ｒｘ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ｐ ｃ ｅ ｔ ｒｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｔ ｍ ｒ ｖ ｈ ｏ ｔ ｅ ｔａ ｓ ｅ ａ ｉ ａ ｏ
电气 传 动 ２ １ ０ ０年 第 ４ Ｏ卷 第 １ Ｏ期
Ｅ Ｅ Ｔ Ｉ Ｒ Ｖ ２ １ Ｖｏ． ０ Ｎ ． ０ Ｌ Ｃ ＲＣＤ Ｉ Ｅ Ｏ ０ 量 过 调 制 策 略 研 究
李 生 民 ， 旭 霞 ， 鹏 孙 康
（ 西安理 工 大学 自动化 与信 息工程 学院 ， 陕西 西安 ７ ０ ４ ） １ ０ ８
Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇｙ， ｉ ａｎ ７１ ０４８， ａａｎ ， ｃ ｏｏ Ｘ ’ ０ Ｓｈ ｘｉ Ｃｈｉ ｎａ） Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｈｅｄｕ ｌｍ ｏｄ ｓａｎ ｉ ｇｌ ｏ ｖｅ — ｏ ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｄ ｓｎ ｅ ｍ ｄｅｏ ｒｍ ｄｕｌｔｏｎ ｓ ｒ ｔ ｇ ｅ ｒ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ｒ ｃ ｉｉ ｒａ ａ ｉ ｔ ａ ｅ ｉｓ ｗｅ ｅｉ ｔ ｏ ｃ ｄ ｉ ｔ ｈ ｅ ｔｆｅ ｎｄ
矩阵变换器的过调制策略及其仿真研究
矩阵变换器的过调制策略及其仿真研究
李志勇;蔡灏;李小颖;谌海霞
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(024)006
【摘要】本文在分析传统交-直-交矩阵变换器控制原理的基础上,提出了矩阵变换器的过调制控制策略.该策略首先对虚拟的交-直变换器进行过调制,以获得最大的虚拟直流整流电压,然后对虚拟的直-交变换器进行过调制,最终有效地实现了电压传输比的提高.文章采用傅里叶变换重点分析了两种过调制方式下的电压传输比,并利用MATLAB对不同的调制方式进行了仿真,仿真结果验证了文章的理论分析和过调制策略的正确性,为矩阵变换器的进一步研究提供了理论基础.
【总页数】8页(P282-284,232,285-287,304)
【作者】李志勇;蔡灏;李小颖;谌海霞
【作者单位】410076,湖南,长沙,长沙理工大学电气与信息工程学院;410076,湖南,长沙,长沙理工大学电气与信息工程学院;410076,湖南,长沙,长沙理工大学电气与信息工程学院;410076,湖南,长沙,长沙理工大学电气与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM921
【相关文献】
1.矩阵变换器间接空间矢量过调制策略分析与研究 [J], 夏益辉;乔鸣忠;张晓锋;魏永清
2.矩阵变换器过调制策略的研究 [J], 鲁静;薛建设;蔡文君
3.矩阵式变换器空间矢量过调制策略研究 [J], 张勇;潘宏
4.矩阵变换器的过调制方法研究及其仿真 [J], 郭燚;董瑢;冯龙
5.一种改进的过调制方法用于矩阵变换器驱动感应电机仿真研究 [J], 张晓锋;夏益辉;宋继忠;董银文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。