基于虛擬矢量控制的NPC三電平逆變器中點電位與損耗研究.pdf

1、中點箝位型三電平逆變器自1981年被日本學(xué)者提出之后，迅速地應(yīng)用于中高壓、大功率領(lǐng)域。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)兩電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，具有明顯的優(yōu)勢，器件承受的電壓僅為后者的一半，輸出波形得到改善。但三電平逆變器中，功率器件的個數(shù)要多于兩電平，隨著功率器件的增多，損耗也急劇增加，散熱問題變得不容忽視。同時，中點電位不平衡是NPC三電平逆變器一直存在的問題。本文針對以上兩個問題進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1、介紹了NPC三電平逆變器常

2、用的調(diào)制策略的基本原理，如SPWM、SVPWM等調(diào)制方法的基本原理，重點對SVPWM調(diào)制策略進(jìn)行了研究。
　　2、針對NPC三電平逆變器直流側(cè)中點電位不平衡問題，本文對NPC三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行了分析，介紹了空間矢量的分布。在此基礎(chǔ)上，重點對最近三矢量法(NTV)，最近虛擬三矢量法（NTV2）進(jìn)行了討論。
　　3、針對虛擬矢量調(diào)制策略增加了功率器件損耗的問題，分析了損耗的主要來源。本文在虛擬矢量調(diào)制的基礎(chǔ)上進(jìn)

3、行了改進(jìn)，對中矢量、小矢量進(jìn)行虛擬。對兩對小矢量分配了兩個不同時間調(diào)節(jié)因子，同時引入電壓調(diào)節(jié)系數(shù)。準(zhǔn)確的計算時間調(diào)節(jié)因子，更合理地分配矢量的作用時間，增強(qiáng)對中點電位的控制能力。利用三電平SVPWM策略與三電平SPWM策略的調(diào)制波等效關(guān)系，對損耗等指標(biāo)進(jìn)行了分析。將一個周期內(nèi)開關(guān)矢量的切換轉(zhuǎn)換為三個電平狀態(tài)的切換，一定程度上減小了器件的損耗，使系統(tǒng)的工作效率有所提高。
　　4、本文搭建了NPC三電平逆變器的主電路和功率器件的驅(qū)動電路