电力电子变换器:PWM策略与电流控制技术 艾瑞克.孟麦森 著 冬雷 译 专业科技 文轩网

译者序 引言 第1章用于两电平三相电压型逆变器的载波脉宽调制1 11引言1 12参考电压va ref、vb ref、vc ref3 13参考电压Pa ref、Pb ref、Pc ref6 14va、vb、vc与Pa、Pb、Pc之间的联系8 15PWM信号的产生8 151反锯齿波8 152传统锯齿形载波11 153三角形载波12 154说明16 16通过参考波形va ref k、vb ref k、vc ref k确定Pa ref k、Pb ref k、Pc ref k16 161“正弦”调制17 162“居中”调制18 163“亚优化”调制19 164“平顶”和“平底”调制20 17总结22 18参考文献22 第2章空间矢量调制策略24 21逆变器和空间矢量PWM24 211问题描述24 212逆变器模型24 213空间矢量调制27 22通用方法33 221自由度33 222全指令域的拓展34 223空间矢量调制36 224PWM频谱38 23空间矢量PWM与实现39 231实现所需硬件及通用结构39 232工作扇区的确定42 233空间矢量PWM的一些变种43 24总结46 25参考文献46 第3章三相电压型逆变器的过调制48 31背景48 32调制策略的比较48 321引言48 322“全波”调制49 323标准调制策略的性能50 33调制器的饱和53 34改进的过调制56 35参考文献62 第4章脉冲宽度调制的计算与优化策略64 41程式化PWM简介64 42PWM的有效频率范围65 43程式化谐波消除PWM66 44优化PWM68 441简介68 442最小化判据68 443优化结果应用70 444实时生成原理72 45多电平PWM的计算73 451简介73 452三电平PWM的计算74 453独立的多电平PWM的计算77 46总结78 47参考文献79 第5章ΔΣ调制81 51引言81 52单相ΔΣ调制原理81 521开环或闭环操作82 522频率特性82 523参考信号幅值对频谱的影响84 524指令信号频率对频谱成分的影响85 525窄脉冲的缺失85 526决策要素85 527非对称与对称DSM86 53三相情况：矢量DSM87 531选择新矢量的判据88 532三电平三相逆变器93 54总结94 55参考文献94 第6章随机调制策略96 61引言96 62展布频谱技术及其应用96 63随机调制技术介绍98 631PWM的确定性基础98 632变频率随机PWM98 633随机脉冲位置PWM99 634三相逆变器中的随机PWM99 635整体评价99 64随机调制的频谱分析100 641电压频谱的影响100 642负载电流频谱的影响101 643直流母线电流影响101 644对电动机噪声和振动的影响103 65总结106 66参考文献106 第7章调速装置的电磁兼容：PWM控制策略的影响108 71简介108 72EMC研究的目标109 73静止变流器中的EMC机理110 731引言110 732EMC标准111 733标准的测量与仿真112 74时域仿真113 75频域建模：工程师的工具114 751建模的目标114 752干扰源建模115 753逆变器的频域表示119 76PWM控制120 761基于载波PWM120 77不同基于载波PWM策略的源的比较128 771正弦交叉比较PWM128 772谐波注入控制129 773换相率：死区带PWM控制129 78空间矢量PWM130 79最小化共模电压的结构134 710总结134 711参考文献135 第8章多相电压源逆变器137 81引言137 82电压源逆变器的矢量建模138 821n桥臂结构：术语、标记、举例138 822平均值控制：PWM140 83带多相负载的逆变器148 831负载拓扑和相关自由度149 832实际例子：三相情况152 833实际例子：五相负载154 84总结158 85参考文献158 第9章多电平变换器的PWM策略163 91多电平和交错并联变换器163 92调制器169 921回顾：两电平调制器169 922多电平调制器172 93不同多电平结构的控制信号发生器187 931“三点”逆变器（中点钳位逆变器）187 932飞跨电容逆变器188 94总结192 95参考文献193 第10章同步电动机的PI电流控制196 101引言196 102同步电动机模型196 1021基于定子固定坐标系的同步电动机模型196 1022同步电动机转子绕组轴线对齐的旋转坐标系（d，q）模型200 1023电磁转矩的表示202 103同步电动机的典型功率传输系统204 104同步电动机在定子固定三相坐标系下的PI电流控制205 1041与定子轴对齐的固定三相坐标系下的PI控制器的整定208 1042与定子轴对齐的固定三相坐标系下的PI控制器的结构209 105旋转坐标系（d，q）下的同步电动机PI电流控制211 1051在（d，q）坐标系下的PI控制器整定211 1052在（d，q）参考坐标系下的PI控制器结构213 106总结214 107参考文献215 第11章同步电动机的预测电流控制216 111引言216 112最小开关频率预测控制策略217 113开关频率的预测控制策略217 114同步电动机的开关频率预测电流控制策略218 1141同步电动机带有可变、受限开关频率的预测电流控制策略218 1142同步电动机固定开关频率预测电流控制222 115总结225 116参考文献226 第12章同步电动机的滑模电流控制227 121引言227 122直流电动机的滑模控制227 1221直流电动机的直接滑模电流控制229 1222直流电动机的非直接滑模电流控制231 123同步电动机的滑模电流控制236 1231同步电动机定子电流矢量直接滑模控制238 1232同步电动机定子电流矢量非直接滑模控制245 124总结250 125参考文献251 第13章大带宽与固定开关频率的混合电流控制器252 131引言252 132离散输出电流调节器的主要类型253 1321引言253 1322滞环调节器253 1323固定频率滞环调节器254 1324开通触发电流调节器256 1325关断触发控制器260 1326开通或关断触发调节器262 1327混合调制的滞环调节器原理263 133极限环分析工具266 1331动力系统简介；分岔概念266 1332动力系统的分岔概念268 1333庞加莱截面及分岔图269 1334电气工程应用269 1335非线性电流调节器中极限环的分析271 134总结281 135参考文献281 第14章利用自振荡电流控制器的电流控制283 141引言283 142自振荡电流控制器工作原理283 1421两用的局部环283 1422开关频率控制的局部控制环284 1423具备低频电流控制环287 1424调节器的稳定性289 143SOCC的改进290 1431静态误差的降低290 1432开关频率控制291 1433初步设计的变化293 144SOCC的特性293 1441开关频率293 1442线性度295 1443谐波畸变295 145SOCC概念的拓展296 1451自振荡电压控制296 1452三相SOCC299 1453三相SOVC300 1454高功率有源负载的模拟301 1455检测电路的模数转换器302 146总结302 147参考文献303 第15章利用谐振校正器的电流与电压控制策略：固定频率应用305 151引言305 152电流控制利用谐振校正器306 1521利用Kessler对称优化控制306 1522功率控制应用：风力发电机案例308 153电压控制策略315 1531引言315 1532功率控制原理316 1533电容端的电压控制318 1534参考电压的确定321 1535功率控制322 1536电压控制324 1537仿真324 154总结330 155附录：变压器参数330 156参考文献330 第16章多电平变换器的电流控制策略333 161引言333 162多电平变换器拓扑334 1621多电平结构的主要种类334 1622多单元结构的优缺点336 1623高功率多单元拓扑的演化：层叠式多单元变换器337 163控制自由度的建模与分析338 1631瞬态建模338 1632平均值模型339 164可用于控制算法的自由度分析339 1641开环PWM调制339 1642拓扑的自由度339 1643指令规则的目标340 165控制策略分类341 166单相桥臂非直接控制策略342 1661解耦控制原理342 1662线性和非线性控制342 1663利用严格输入/输出线性化解耦345 1664利用指令信号之间相移的控制347 167单相桥臂直接控制策略350 1671滑模控制350 1672电流控制模式352 168控制策略，三相方法355 1681三相系统两电平逆变器特点355 1682三相N电平系统特点356 1683使用多单元逆变器可用自由度的分析356 1684多电平逆变器自由度应用范例359 169多单元变换器特点：需要观测器361 1610总结与展望362 1611参考文献363 参编人员366