組合變流器相移SPWM技術(shù)

書中涉及的內(nèi)容均進(jìn)行了嚴(yán)格推導(dǎo)，并通過了仿真和實(shí)驗(yàn)雙重驗(yàn)證，力爭準(zhǔn)確無誤?？晒└鞔髮Ｔ盒Ｗ鳛榻滩氖褂茫部晒氖孪嚓P(guān)工作的人員作為參考用書使用。

在大功率電力電子變流裝置的實(shí)現(xiàn)上，一個重要的問題就是大功率器件的工作頻率較低，無法應(yīng)用PWM等優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)。載波相移正弦波脈寬調(diào)制(ca-erPhase--ShiftedSPWM，CPS-SPWM)技術(shù)就是為了解決該問題而提出的新技術(shù)。本書的作者對CPS-SPWM技術(shù)在多電平變流器的實(shí)現(xiàn)方法，以及該技術(shù)在功率F1益增大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用變流器中的應(yīng)用做了一些研究工作。

CPS-SPWM技術(shù)是多重化技術(shù)和SPWM技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。該技術(shù)能夠在較低的器件開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)較高等效開關(guān)頻率的效果，通過低次諧波的相互抵消，提高等效開關(guān)頻率，而不是簡單地將諧波向高次推移，因而具有良好的諧波特性。該技術(shù)在大功率變流器場合有一定的應(yīng)用前景。

本書可作為電力電子技術(shù)專業(yè)，尤其是大功率變流、多電平變流等方向的研究生教材，也可作為從事本專業(yè)科技工作人員的參考書。

第1章緒論

1.1大功率變流器發(fā)展概述

1.2人功率變流器拓?fù)鋵W(xué)進(jìn)展

1.2.1普通變流器

1.2.2多重化結(jié)構(gòu)

1.2.3組合變流器

1.2.4多屯平變流器

1.2.5大功率變流器的應(yīng)用綜述

1.3電流型多電平變流器的研究背景

1.3.1電流型多電平變流器是一個新的研究課題

1.3.2電流型多電平變流器的應(yīng)用前景

1.3.3電流型多電平變流器的研究現(xiàn)狀

1.4大功率變流器的調(diào)制策略

1.4.1階梯波脈寬調(diào)制

1.4.2基于載波組的PWM技術(shù)

1.4.3多電平電壓空間矢量調(diào)制

1.4.4載波相移SPWM技術(shù)

1.4.5相移SVM技術(shù)

1.4.6滯環(huán)電流控制

1.4.7單周期控制

1.4.8其他控制方式

第2章CPsSPwM技術(shù)的理論研究

2.1自然采樣SPWM理論

2.1.1自然采樣的二邏輯sPWM理論

2.1.2自然采樣的三邏輯SPWM理論

2.2二邏輯相移sPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)分析

2.2.1二邏輯相移SPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)模型

2.2.2二邏輯相移SPWM技術(shù)的分析

2.3三邏輯相移SPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)分析

2.3.1三邏輯相移SPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)模型

2.3.2三邏輯相移SPWM技術(shù)討論

2.3.3相移SPWM技術(shù)的傳輸帶寬

2.4載波相移SPWM技術(shù)的基本原理及簡要數(shù)學(xué)分析

2.4.1載波相移SPWM技術(shù)的基本原理

2.4.2載波相移SPWM技術(shù)的簡單數(shù)學(xué)分析

2.4.3載波相移SPWM技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用

2.5載波相移SPWM技術(shù)理論

2.5.1調(diào)制原理

2.5.2CPS-SPWM波形的組成

2.5.3CPS-SPWM的等效載波頻率

2.5.4CPS-SPWM組合變流器的線性度和傳輸帶寬

2.6CPS-SPWM技術(shù)與自然采樣SPWM技術(shù)的比較

2.7CPS-SPWM技術(shù)的評價(jià)

2.8CPS-SPWM技術(shù)的拓展應(yīng)用

第3章CPS-SVM技術(shù)

3.1SVM技術(shù)的基本原理

3.1.1電壓空間矢量的概念

3.1.2三相逆變器的基本電壓矢量

3.1.3磁鏈跟蹤PWM的基本思想

3.1.4SVM技術(shù)的電壓采樣解釋

3.2SVM技術(shù)的調(diào)制方式

3.2.1SVM的基本調(diào)制算法

3.2.2SVM的兩種開關(guān)調(diào)制模式

3.2.3SVM波的顯化

3.3CPS-SVM技術(shù)的基本原理及分析

3.3.1載波相移與錯時采樣

3.3.2CPS-SVM技術(shù)的調(diào)制方法

3.3.3CPS-SVM技術(shù)的特性分析

3.3.4CPS-SVM組合變流器的仿真結(jié)果與分析

3.3.5CPS-SVM技術(shù)與其他調(diào)制技術(shù)的比較研究

3.3.6CPS-SVM組合變流器的基本電壓矢鼉和磁鏈圖

3.4CPS-SVM組合變流器輸出線電壓與幅度調(diào)制比的關(guān)系

3.4.1變流器單元數(shù)N=2時的情況

3.4.2變流器單元數(shù)N>2時的情況

3.5CPS-SVM基本原理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.6本章小結(jié)

第4章載波相移技術(shù)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方法

4.1引言

4.2基于TMS320LF2407的多路PWM波形產(chǎn)生器

4.2.1三相三電平變流器的CPS-SPWM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

4.2.2單相級聯(lián)H橋五電平變流器CPS-SPWM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

4.3基于FPGA的多路PWM波形產(chǎn)生器

4.3.1相移載波產(chǎn)生器

4.3.2PWM比較輸出模塊

4.3.3數(shù)據(jù)鎖存器

4.3.4死區(qū)產(chǎn)生器

4.3.5載波周期值和死區(qū)值鎖存模塊

4.3.6選擇模塊

4.3.7控制使能模塊

4.3.8實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

4.4本章小結(jié)

第5章CPS技術(shù)在電壓型、電流型多電平變流器中的應(yīng)用

5.1CPS-SPWM技術(shù)在電壓型級聯(lián)H橋多電平變流器中的應(yīng)用

5.1.1單相多電平變流器

5.1.2三相多電平變流器

5.2CPS-SPWM技術(shù)在電流型級聯(lián)H橋多電平變流器中的應(yīng)用

5.2.1載波相移SPWM方法

5.2.2SVPWM方法

5.2.3多電平消諧波PWM方法

5.2.4一種新的分相控制式三相多電平CSI

5.2.5基于CPS-SPWM技術(shù)的級聯(lián)H橋變流器

5.3CPS-SVM技術(shù)在級聯(lián)多電平變流器中的實(shí)現(xiàn)

5.3.1級聯(lián)多電平變流器

5.3.2基于定次諧波消除的階梯波脈寬調(diào)制

5.3.3多電平電壓空間矢量調(diào)制

5.3.4級聯(lián)多電平變流器與組合變流器之間的等價(jià)關(guān)系

5.3.5級聯(lián)CPS-SVM多電平變流器的實(shí)現(xiàn)

5.3.6橋內(nèi)CPS-SVM的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

第6章載波相移調(diào)制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用變流器中的應(yīng)用

6.1CPS-SPWM技術(shù)在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)交錯三相單管Boost電路中的應(yīng)用

6.1.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相應(yīng)的調(diào)制方法

6.1.2系統(tǒng)工作模式

6.1.3仿真驗(yàn)證

6.1.4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

6.2CPS-SPWM技術(shù)在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)背靠背雙PWM變流器中的應(yīng)用

6.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制策略

6.2.2載波相移調(diào)制技術(shù)在背靠背變流器上的實(shí)現(xiàn)方法

6.2.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

6.3CPS-SPWM技術(shù)在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)級聯(lián)變流器中的應(yīng)用

6.3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.3.2原理

6.3.3仿真和實(shí)驗(yàn)

6.4本章小結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B

SPWM具體應(yīng)用

SA8281型SPWM波發(fā)生器原理及在變頻器中的應(yīng)用

脈寬調(diào)制技術(shù)通過一定的規(guī)律控制開關(guān)元件的通斷，來獲得一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形，用以近似正弦電壓波形。脈寬調(diào)制技術(shù)在逆變器中的應(yīng)用對現(xiàn)代電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用。由于場控自關(guān)斷器件的不斷涌現(xiàn)，相應(yīng)的高頻SPWM(正弦脈寬調(diào)制)技術(shù)在電機(jī)調(diào)速中得到了廣泛應(yīng)用。SA8281是MITEL公司推出的一種用于三相SPWM波發(fā)生和控制的集成電路，它與微處理器接口方便，內(nèi)置波形ROM及相應(yīng)的控制邏輯，設(shè)置完成后可以獨(dú)立產(chǎn)生三相PWM波形，只有當(dāng)輸出頻率或幅值等需要改變時才需微處理器的干預(yù)，微處理器只用很少的時間控制它，因而有能力進(jìn)行整個系統(tǒng)的檢測。保護(hù)和控制等?；赟A8281和89C52的變頻器具有電路簡單。功能齊全。性能價(jià)格比高?？煽啃院玫葍?yōu)點(diǎn)。

SPWM單片機(jī)生成

市場上使用的很多單片機(jī)都有生成SPWM控制波形的功能，該生成波形外接驅(qū)動電路即可驅(qū)動功率橋，達(dá)到逆變的目的。應(yīng)該說，只要具有PWM模塊和定時器模塊的單片機(jī)都可以完成此任務(wù)。

具體實(shí)現(xiàn)即首先將正弦表賦值給數(shù)組。然后PWM波形發(fā)生模塊每個PWM周期進(jìn)入中斷，在ISR中按照正弦表更改PWM比較器的值，依次循環(huán)即可 。