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  • 两电平svpwm

    2018-10-24 11:28:20
    simulink 两电平,svpwn控制,拥有良好的控制性能,很不错
  • 本文主要讲了三电平有源电力滤波器比两电平有哪些优势,下面来学习一下
  • 两电平SVPWM程序,程序已验证过
  • 这是MATLAB2016b版的两电平SVPWM仿真,有需要的可以下载下来看看。
  • 28335 svpwm两电平C程序

    2018-10-08 12:48:06
    DSP28335的程序。已经成功运行。两电平。上传赚积分。
  • 两电平SVPWM仿真.rar

    2020-04-23 16:10:11
    该仿真文件是对两电平逆变器SVPWM调制方法进行的仿真,模块结构清晰,下载后可直接使用,适合电力电子方向新同学理解、运用,此仿真使用的是matlab版本是2018a,若下载完无法使用,可以到博客评论给我,我转换版本再...
  • svpwm的两电平s函数

    2018-01-28 22:30:15
    两电平SVPWM逆变器,驱动部分采用S函数进行控制的。其他的部分采样模块搭建,运行良好,可以运行。
  • 两电平PWM整流器,包括电压外环,及电流内环,SVPWM生成模块
  • 自己根据书上搭的一个简单的两电平电流预测simulink仿真模型,可以用,最基础的模型,有需要的朋友可以自己下载学习
  • 提出了“关于正负2个半周期镜对称”和“关于T/2点奇对称”2种PWM波对称方式,以半周期内20个开关切换角为例,通过对两电平逆变器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)非线性方程组的建立、初值选择和求解,详细研究了...
  • 此幻灯片讲述两电平算法此幻灯片讲述两电平算法此幻灯片讲述两电平算法此幻灯片讲述两电平算法
  • 这是自己搭建的三相两电平逆变器的SVPWM的Simulink仿真模型,整个电路模型齐全,分模块搭建,实测可用,欢迎下载。
  • 摘 要:介绍了基于IGCT器件的两电平高压变频器的技术特点和工作原理,分析了两电平高压变频器的试验波形及其在电厂中的运行情况和节能效果,探讨了电压源两电平高压变频器的应用前景。  0 引言  在国际能源紧缺...
  • 两电平拓扑结构的APF仿真模型,包括谐波电流检测、电流快速跟踪控制等。控制器采用滞环结构,动静态性能较好。 仿真模型通过simulink调试,效果较好
  • 通过对两电平逆变器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)非线性方程组的建立、初值选择 和求解.详细研究了两电平逆变器的SHEPWM方法。为了说明半周期对称SHEPWM问题具有更多解的特 点。求取了很多组有效数值解.并以抽样点...
  • 两电平离网逆变器仿真,基于matlab2009版本搭建,如果是低版本的matlab可能运行有错,高版本的应该可以兼容。。
  • 摘 要:介绍了基于IGCT器件的两电平高压变频器的技术特点和工作原理,分析了两电平高压变频器的试验波形及其在电厂中的运行情况和节能效果,探讨了电压源两电平高压变频器的应用前景。  0 引言  在国际能源紧缺...
  • 传统的煤矿变频器三电平SVPWM算法...采用了三电平空间矢量脉宽调制新算法,这种方法是利用两电平的方法来实现的,这对计算过程进行了简化,并采用Matlab建模仿真软件及DSP来实现这种算法,试验表明了SVPWM算法的正确性。
  • 目前三相逆变器的控制方法主要采用的是PWM控制,根据两电平三相逆变器的工作原理,经过比较,选择空间矢量PWM控制。了解其控制原理,通过合理地选择、安排开关变量(开关器件的通断状态)的转换顺序和通、断持续时间,...
  • 单相两电平matlab中simulink仿真模块,亲测可用
  • ●本文对三相两电平逆变器的Simulink仿真建模及SPWM进行简单介绍,文末有Simulink模型的获取方式。 01三相两电平逆变器的介绍三相两电平逆变器的电路结构如下图所示,作为非常基本的电力电子电路,众多教科书中均有...

     本文对三相两电平逆变器的Simulink仿真建模及SPWM进行简单介绍,文末有Simulink模型的获取方式

    01

    三相两电平逆变器的介绍

        三相两电平逆变器的电路结构如下图所示,作为非常基本的电力电子电路,众多教科书中均有对该电路的原理介绍,本文不再对原理进行赘述,主要目的在于提供simulink仿真电路,与读者交流学习。下图即为三相两电平逆变器电路结构图。

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    图1 三相两电平逆变器电路结构图

         三相两电平逆变器SPWM调制方法包括单极性和双极性两种调制方法:

    (1)如果在正弦调制波的半个周期内,三角载波只在正或负的一种极性范围内变化,所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内,叫做单极性控制方式。

    (2)如果在正弦调制波半个周期内,三角载波在正负极性之间连续变化,则SPWM波也是在正负之间变化,叫做双极性控制方式。

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    图2  双极性PWM控制方式

        其中:载波比——载波频率 fc与调制信号频率  fr 之比N,既 N = fc / fr;

        调制度――调制波幅值Ar与载波幅值Ac之比,即Ma=Ar/Ac;

        同步调制——N 等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步;

        基本同步调制方式,fr 变化时N不变,信号波一周期内输出脉冲数固定;

        三相电路中公用一个三角波载波,且取 N 为3的整数倍,使三相输出对称;

        为使一相的PWM波正负半周镜对称,N应取奇数;

        fr 很低时,fc 也很低,由调制带来的谐波不易滤除;

        fr 很高时,fc 会过高,使开关器件难以承受。

        以上就是三相两电平逆变器SPWM的一些基本概念,下面进入正题。

    02

    三相两电平逆变器的Simulink仿真

        下图为matlab 2014上搭建的三相两电平逆变器模型:

    5755d23f257c0548c6f9bd206182d512.png

    图3 三相两电平逆变器simulink仿真示意图

        该simulink模型主要包含电路部分,控制部分以及波形显示三个部分。采用闭环控制,对输出电压的平均值进行闭环,逆变器直流侧电压为900V,输出电压平均值为380V。其中控制器如下图所示:

    f80acf3fc24937a3a2e00dd0c4fccfa1.png

    图4 三相两电平逆变器控制器示意图

         控制器采用模块封装结构,分为输出电压平均值计算模块,PI模块,输出电压指令模块和调制模块。均采用函数编写。其中SPWM调制结果如下图所示,采用正弦波与三角波对比产生三相PWM波。

    762b8331df2f09157dd5f588dfe335da.png

    图5 三相两电平逆变器SPWM调制示意图

    以A相的调制过程为例,其中A相的载波与调制波,A相上管脉冲,A相下管脉冲分别如下图三个子图所示。

    d71926d9b80ef72e9fb8c764dc02beb4.png

    图6 三相两电平逆变器A相SPWM调制仿真

        下图为三相两电平逆变器simulink模型的仿真结果,分别为滤波器逆变器滤波前线电压波形,滤波后线电压波形和输出电流波形。

    95e4df24fea1c474ab96c97019b78d79.png

    图7 三相两电平逆变器输出电流电压仿真波形

    03

    三相两电平逆变器Simulink模型获取方式

    在公众号回复关键字“三相两电平逆变器”

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  • 里面包含了两电平的svpwm模型,还有结合z源带负载的整体仿真模型
  • 该文件是一个基于MATLAB两电平仿真模型,经仿真验证可行,效果不错
  • 两电平apf和三电平apf的区别

    千次阅读 2019-03-19 09:12:52
    拓扑为在个电力电子开关器件串联的基础上,中性点加一对箝位二极管的三电平逆变器,又称为中性点箝位型(Neutral Point Clamped,简称NPC)三电平逆变器,所示即为三相三电平NPC逆变器拓扑结构,由个直流分压...

     三电平

      三电平逆变器:拓扑为在两个电力电子开关器件串联的基础上,中性点加一对箝位二极管的三电平逆变器,又称为中性点箝位型(Neutral Point Clamped,简称NPC)三电平逆变器,所示即为三相三电平NPC逆变器拓扑结构,由两个直流分压电容C1=C2、三相逆变电路组成。负载为三相感应电机。

      三电平变换器(Tree.Level Inverter)的桥臂上有4个电力半导体器件,它通过对直流侧的分压和开关动作的不同组合,实现多电平阶梯波输出电压,可以使波形更加接近正弦波。

      两电平apf和三电平apf的区别

      电力电子技术的应用包括四大类基本变流电路,即AC-DC(整流)、DC-DC(升降压斩波)、AC-AC(变频变相)、DC-AC(逆变)变流电路。由此产生的整流器,逆变器,变流器(双向整流逆变)等装置在工业生活中的应用日益广泛,无论是在UPS,新能源发电(光伏、风电),电能质量治理(无功、谐波),还是电动汽车等领域,对系统效率的期望比以往更高。在市电等级应用领域中,通常采用的是两电平变流器拓扑结构,而多电平变流器拓扑的提出,就是为了实现中高压应用的目标。本文将对常见的两电平、三电平变流器拓扑原理进行分析介绍。

      1.一种典型的两电平-三相电压型桥式PWM变流器电路拓扑如下图所示:

     

     电路直流侧通常只有一个电容器就可以,为了方便分析,画作串联的两个电容器并标出理想中点N。其基本工作方式为180度导电,即每个桥臂导电角度为180度,同一相(即同一桥)上下两个臂交替导电,各相开始导电的角度依次相差120度。在任一瞬间,将有三个桥臂同时导通,每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行,因此也称为纵向换流。

      下面来分析该电路的工作波形,对于U相输出来说,当V1导通时,Uun=Ud/2;V4导通时,Uun=-Ud/2.因此Uun的波形是幅值为Ud/2的矩形波。V,W两相情况类似,只是相位依次相差120度。通常我们所说的几电平指的是逆变器输出的相电压,对两电平而言,逆变器输出的相电压只有上述分析的两种电平:±Ud/2。

      负载线电压可分别由公式求出:Uuv=Uun-Uvn;Uvw=Uvn-Uwn;Uwu=Uwn-Uun

      可以看出负载线电压有三个值:±Ud,0.

      对该电路的工作原理再作如下说明:在整流运行状态下,Ua》0时,由V4,VD1,VD6(或VD2),Ls组成升压斩波电路。V4导通时,Ua通过V4,VD6(或VD2)向Ls储能,当V4关断时,Ls储存的能量通过VD1向直流侧电容充电。电路为升压斩波,若控制不当,直流侧电容电压可能比交流电压峰值高出许多倍,容易损坏器件。

     在实际应用中,对于开关管(IGBT)的驱动控制通常采用PWM(PulseWidthModulaTIon)控制技术,即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效的获得所需要的波形(含幅值和形状)。像这种脉冲的宽度按正弦规律变化从而和正弦波等效的PWM波形,也称为SPWM波形。

     

    2.在了解两电平变流器的工作原理基础上,我们可以看出,如果需要变流器承受更高的电压,就需要选用耐压等级更高的IGBT,或者采用IGBT串联的方式。但IGBT的电压等级不可能太高(通用电压等级为600V/1200V/1700V/3300),IGBT是高速器件,串联比较困难,另外采用两电平电路时di/dt较高,波形不太理想。因此我们考虑采用多电平逆变电路。

      多电平变流器的采用,不仅可以提高电压等级,而且获得了更多阶的输出电压,这将使得输出波形更接近于正弦波,且谐波含量少,电压变化率小,输出容量大。下面对常见的一种三电平拓扑电路进行分析

     

     逆变器每一相需要4个IGBT开关管、4个续流二极管、2个箱位二极管;整个三相逆变器直流侧由两个电容串联起来来支撑并均衡直流侧电压。通过一定的开关逻辑控制,交流侧产生三种电平的相电压,在输出端合成正弦波。

      以U相为例:

      当V11和V12(或VD11和VD12)导通,V41和V42关断时,U点和O点电位差为Ud/2;

      当V41和V42(或VD41和VD42)导通,V11和V12关断时,U和O点的点位差为-Ud/2;

      当V12或V41导通,V11和V42关断时,U和O点电位差为0。

      可以看出三电平电路的输出相电压由三种电平:±Ud/2,0;同样的的得出输出线电压有五种电平:±Ud,±Ud/2,0。

      三电平拓扑的一个突出优点就是每个主开关器件关断时所承受的电压仅为直流侧电压的一半,因此适合于高压大容量应用场合。与此类似,还可以构成五电平等更多电平的电路。

    两电平与三电平对比。

      1)损耗计算:每个开关周期中,两电平输出为正、负电平,三电平输出为正、负、零电平。因此两电平拓扑损耗较高。

      2)输出谐波:输出电平台阶越多,波形越趋近与正弦波,带出的谐波越少,系统效率得以提升。

      3)器件耐压:三电平中主开关承受电压为直流侧电压一半,两电平则为全部母线电压。但是会增加使用的器件数量。

      4)三电平可以降低开关频率,较少开关损耗。

     

    转至:电子发烧友---两电平apf和三电平apf的区别

     

     

     

     

     

     

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  • 这是基于matlab/Simulink的两电平有源滤波器(APF)仿真模型,通过FFT可以看出模型有效治理电力系统的谐波和解决无功补偿问题,负载为交流调功电路的冲击性负载,调制方式采用SVPWM。如果波形不够好,或者参数需要调整...
  • 三相两电平并网仿真PI闭环控制(C语言写的S函数,实现Matlab 1:1的仿真) 已经编译好,课直接运行,仿真软件版本为:matlab2017b 电脑需要安装C语言编译器才能修改控制算法,例如Visual Studio 2017等等
  • 本仿真是基于matlab搭建了一个Z源两电平并网逆变器平台,调制算法采用svpwm算法,内环采用无源E-L模型的控制器,控制器结构具有较大的创新性,需要有一定控制基础的研究者学习,同时此程序可扩展多电平逆变器的无源...
  • 这是基于matlab/Simulink的两电平有源滤波器(APF)仿真模型,通过FFT可以看出模型有效治理电力系统的谐波和解决无功补偿问题,调制方式采用SVPWM,成功跑通,不妨一试。
  •   各位同学们久等啦,这次永磁同步电机矢量控制(两电平)的最后一章了,就讲讲仿真模型一些相关参数的设定和仿真结果,这样两电平矢量控制就完结啦!! 下集预告(重点) 这章完结后,很快我们会开启新的篇章...

      各位同学们久等啦,这次永磁同步电机矢量控制(两电平)的最后一章了,就讲讲仿真模型一些相关参数的设定和仿真结果,这样两电平矢量控制就完结啦!!

    下集预告(重点)

    在这里插入图片描述

    这章完结后,很快我们会开启新的篇章——永磁同步电机矢量控制(中性点钳位型的三电平)!!关于这个我网上找了很多资料,都是模糊不清的,绕了很大弯搞了很久才搞定,说多都是泪。。。然后这个三电平跟两电平其实是有很大共同点,但又有所区别,关于共同点之后就不再重复讲了,只介绍基本原理并着重讲不同点。给新手提供捷径,少走弯路。

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    分割线
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    直接进入主题吧,分两个小节,第一是仿真参数设置;第二是仿真结果。

    1. 仿真参数设置

    在这里插入图片描述
    如图所示,自己搭建的PMSM仿真模型包含以下几个主要部分:PI 速度环、PI 电流环、反 Park 变换、SVPWM 模块、逆变电路、电机和测量模块。其中测量模块可直接测量 d 轴电流和 q 轴电流,所以无需再通过测量 ABC 相电流并结合 Park 变换、Clark 变换来获得 dq 轴电流, 从而简化模型。

    电机参数设置如下:极对数 Pn=4,电枢电感 Ld=5.25mH,Lq=12mH,定子电阻 R=0.958Ω, 磁链ψf=0.1872Wb,转动惯量 J=0.003Kg·m2,阻尼系数 B=0.008N·M·s。

    仿真条件:直流侧电压 U=1000V,PWM 开关频率 fPWM=10KHz,仿真时间 0.4s。参考转速 Nref=1000r/min,初始时刻 负载转矩 TL=0N·m,在 t=0.2s 时负载转矩 TL=20N·m。

    2. 仿真结果

    前面两章已经说过了,电流环是采用二阶系统(典型I型系统)设计,转速环是采用三阶系统(典型II型系统)设计的,设计的这样的系统可以做到减少超调量,加快调节时间。。为了突出效果,会做个对比,和传统方法比较,其方法来自《现代永磁同步电机控制》。

    本文方法的转速波形:
    在这里插入图片描述
    对比的转速波形:
    在这里插入图片描述
    本文方法的电磁转矩波形:
    在这里插入图片描述
    对比的方法电磁转矩波形:在这里插入图片描述
    本文方法的三相电流波形:
    在这里插入图片描述
    对比的方法三相电流波形:
    在这里插入图片描述

    结尾

    永磁同步电机矢量控制(两电平)的教程就已经结束啦,有哪里不清楚的小伙伴欢迎提出来,我看到会详细给大家解答!!过几天我开始更新中性点钳位型(三电平)的教程!
    在这里插入图片描述

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  •   前段时间在做导师的课题研究提出了新型的多电平逆变器拓扑和空间矢量调制方法,但由于所做的系统是开环的,做电机实验...  目前所做的三相两电平闭环矢量控制的仿真模型。后续在电机控制专题中会做:三电平PM...

      前段时间在做导师的课题研究提出了新型的多电平逆变器拓扑和空间矢量调制方法,但由于所做的系统是开环的,做电机实验需要加入闭环调速系统。所以最近查了大量关于永磁同步电机(PMSM)矢量控制的资料,虽然中间出现了一些困难,但最终还是解决了,已经整理出一篇详细的理论分析仿真指导文档和一份仿真模型,效果还是相当不错的。

      目前所做的三相两电平闭环矢量控制的仿真模型。后续在电机控制专题中会做:三电平PMSM矢量控制、直接转矩控制和直流无刷电机控制,再往后会加入模糊控制。

      永磁同步电机矢量控制(两电平) 分为三章:数学模型、电流环转速环PI参数整定、仿真模型与仿真结果。
    ————————————————————————————分割线————————————————————————————

    永磁同步电机的数学模型的建立有三种坐标系,分别是:ABC三相自然坐标系、α-β两相静止坐标系、d-q同步旋转坐标系。

    “三相PMSM电机”,顾名思义最直观当然就是建立在三相自然坐标系了,就是A相B相C相。但是由于电机是一个强耦合、复杂的线性系统,在建立方程和求解方程会非常困难,那么就需要坐标系转换进行数学模型解耦,使求解更方便。

    什么???为什么坐标系转换可以解耦??只能说前人真的是太牛B了,想要深入了解就找坐标变换公式证明的资料吧,不过我们做矢量控制直接套坐标转换公式就行,不影响后续课题研究。

    我们把数学模型从ABC坐标系转换到d-q坐标系,模型就实现解耦了,之后闭环控制的PI参数理论公式推导,都用d-q模型。在此之前,数学模型进行坐标系转换是有先后顺序的,ABC坐标系→α-β坐标系→d-q坐标系。我们一步一步来。

    1. ABC三相自然坐标系下的数学模型

    话不多说,直接上PMSM的电压方程和磁链方程:
    记住,这里的θe是电角度,不是机械角度,别搞混了。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    是不是模型很复杂?特别是磁链方程,纵横交错,各相之间互相影响,看着就晕。所以说才要实现模型解耦啊,不然怎么算??不过,这些都不是重点,重点是d-q坐标系下的数学模型。

    2. 坐标转换公式

    按照这个顺序:ABC坐标系→α-β坐标系→d-q坐标系。首先将ABC转成α-β,这里需要用到一个公式:Clark变换。先给出坐标关系图,如下:
    在这里插入图片描述
    这个图应该看得懂吧,ABC就是三相坐标系,各差120°;α-β就相当于直角坐标系;d-q坐标系是会旋转的,是建立在旋转磁场下的,你就当做是会同步磁场转动的坐标系,转到哪跟θe有关。废话不说,先看Clark变换公式吧。
    在这里插入图片描述
    套了Clark公式后,就转成α-β下的数学模型了,但还不行,模型还没解耦,还要转成d-q坐标系。然后α-β转成d-q就要用到Park变换。直接看公式:
    在这里插入图片描述
    套用公式后,这样就转成d-q数学模型,模型已经实现解耦,现在再看看PMSM的电压方程和磁链方程吧。
    在这里插入图片描述
    是不是相比之下,比ABC坐标系下简单多了?你可能心里在想:哪里简单了,你在忽悠我吧,还有那么多参数什么Ld,Lq之类的,跟转换之前没什么区别啊!!!
    不用担心,在MATLAB Simulink自带库里中有PMSM的模型,可以直接设置Ld、Lq、φf和R。也就是说自变量只剩下id、iq和we,且在后续PI参数计算中,是可以忽略动态项和耦合项的,最后只剩下id和iq两个变量,简单的很。

    现在在给出两个方程,d-q坐标系下的电机电磁转矩和运动方程:
    在这里插入图片描述
    注意:为了防止Ld和Lq参数带来影响,我们在控制过程中始终要让id=0,这样只需要控制iq就能够控制电磁转矩。这个控制方法引用于《采用id=0的永磁同步电机矢量控制系统MATLAB/Simulink仿真》 解小刚, 陈进。

    3. 总结

    在研究设计PMSM的矢量控制仿真时,我们的重点有如下:

    1. 三个坐标系的关系图。
    2. Clark变换、Park变换。
    3. 同步旋转坐标系下的电机数学模型。
    4. 要让id=0,通过控制iq来控制电磁转矩大小

    下一章我们具体讲双闭环系统的传递函数理论分析及其PI参数整定公式的推导!!!欢迎大家留言,有不清楚的地方请提出。

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