Fundamental Research on Multilevel Current-Source and Voltage-Source Inverters by using PWM Control Method and Multiple Connection

采用PWM控制方法和多联结的多电平电流源和电压源逆变器的基础研究

基本信息

  • 批准号:
    10450109
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.74万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this research, one of the purpose of our works is to presents a control method for a three-phase five-level diode-clamp pulse width modulation (PWM) converter considering dc-link capacitor voltage balancing problem. The proposed control circuit uses multiband hysteresis comparators (MHC's) to simplify the control of the main circuit. The dc-link capacitor voltage balancing problem is solved by changing the shape of the MHC.The proposed method can 1) overcome voltage imbalance at the dc-link capacitors ; 2) achieve a unity power factor ; 3) generate nearly sinusoidal input currents ; 4) regenerate electric power back to the power system.The next result of this research is to present a control strategy for a five-level double converter system constructed by connecting the rectifier to a five-level inverter for large ac motor drives. In addition to previous advanteges, the method can achieve adustable-speed drive. This research includes the following contents 1) Analysis of Five-Level Diode Clamped Inverter ; Main circuit Configuration, Circuit Analysis, Device Loss Characteristics, 2) Proposed Control Strategy for Five-Level Double Converter System ; Current Control Strategy, Control Method of the Five-Level Voltages, 3) Simulation Results ; 4) Experimental Results ; Experimental Setup, Experimental Results. Simulation and experimental results verified the validity of the control strategy. However, large voltage ripples were observed in the experimental results. Further study is needed to develop a control method that can reduce voltage ripples at the dc link capacitors as well as the harmonic distortions of the input and output waveforms.
在本研究中,我们的工作的目的之一是提出一种控制方法的三相五电平二极管箝位脉宽调制(PWM)变换器考虑直流母线电容电压平衡问题。该控制电路采用多频带磁滞比较器(MHC),以简化主电路的控制。通过改变MHC的形状,解决了直流侧电容电压平衡问题,该方法能够克服直流侧电容电压不平衡,获得单位功率因数,产生近似正弦的输入电流,并能有效地提高直流侧电容电压的平衡性。4)将电能重新回馈给电力系统。本研究的下一个结果是提出一种五点控制策略,双电平转换器系统,通过将整流器连接到用于大型交流电机驱动的五电平逆变器而构造。该方法在原有方法的基础上,实现了电机的可调速驱动。本研究包括以下内容1)五电平二极管钳位逆变器分析;主电路配置、电路分析、器件损耗特性,2)提出五电平双变换器系统的控制策略;电流控制策略、五电平电压控制方法,3)仿真结果; 4)实验结果;实验装置,实验结果。仿真和实验结果验证了控制策略的有效性。然而,在实验结果中观察到大的电压纹波。需要进一步的研究,以开发一种控制方法,可以减少电压纹波的直流环节电容器以及输入和输出波形的谐波失真。

项目成果

期刊论文数量(66)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Ishida,K.Matsuse K.Sasagawa,L.P.Huang: "DC Voltage Control Strategy for a multilevel Double Converter system"Proceeding of International Power Electronics Conference IEEJ. Vol.4. 2029-2034 (2000)
T.Ishida,K.Matsuse K.Sasakawa,L.P.Huang:“多电平双变换器系统的直流电压控制策略”国际电力电子会议 IEEJ 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松瀬貢規 他: "パワーエレクトロニクス回路"オーム社(電気学会). 326 (2000)
Mitsunori Matsuse 等人:“电力电子电路”Ohmsha(日本电气工程师学会)326 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kouki MATSUSE,T.Kitakata,K.Sugita: "A Vector Control System for Induetion Motor Using a Five-Level Inverter with PC chappers" Record of the 29th Annual IEEE Power Electronics Speeialisls conference. 2. 984-989 (1998)
Kouki MATSUSE、T.Kitakata、K.Sugita:“使用带有 PC chappers 的五电平逆变器的感应电机矢量控制系统”第 29 届 IEEE 电力电子专业会议记录。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
石田尚,松瀬貢規,笹川,黄: "ダイオードクランプ型5レベル変換器の回路解析及び基礎特性"平成12年電気学会産業応用部門大会講演論文集. vo.2. 743-746 (2000)
Takashi Ishida、Mitsunori Matsuse 和 Huang Sasakawa:“二极管钳位型 5 电平转换器的电路分析和基本特性”2000 年 IEEJ 工业应用分会会议记录 vo.2 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
I.Ishida,K.Matsuse,K.Sasagawa L.P.Huang: "DC Voltage Control Strategy for a Multilevel Double Converter System"Proceedings of International Power Electronics Conference,IPEC-Tokyo 2000. 4月予定(決定). (2000)
I. Ishida、K. Matsuse、K. Sasakawa L. P. Huang:“多电平双变换器系统的直流电压控制策略”国际电力电子会议论文集,IPEC-东京 2000。计划于 4 月(已确定)(2000 年)。
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开发由五桥臂逆变器供电的独立 2 个交流电机控制系统,用于电动汽车的独立四轮驱动。
  • 批准号:
    21360138
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 4.74万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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    $ 4.74万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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    $ 4.74万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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    07455124
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    $ 4.74万
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  • 批准号:
    06555082
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 4.74万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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