三電平NPC逆變器的研究.pdf

1、對于二極管鉗位型三電平（Neutral-point-clamped,NPC）逆變器而言，由于其自身特殊的拓撲結(jié)構(gòu)造成自身許多與生俱來的缺點主要有：其一，直流側(cè)母線電容電壓會發(fā)生偏移，進而造成同一橋臂不同開關管受壓不均衡，對輸出波形質(zhì)量和自身功率器件造成一系列嚴重影響，其二，上電之后有共模電壓產(chǎn)生也即零序電壓，共模電壓的存在嚴重影響電機使用壽命，造成周圍電磁干擾、造成觸電事故等一系列危害[1]。
　　針對三電平NPC逆變器自身缺點造

2、成的母線側(cè)中點電壓偏移問題，本文提出兩種有效控制方法，第一，從基于載波調(diào)制方式的這一控制策略出發(fā)，提出一種雙調(diào)制波調(diào)制策略解決直流側(cè)中點電壓偏移的問題，實際上是通過調(diào)整開關狀態(tài)“O”來調(diào)節(jié)母線側(cè)電流，這種策略相比傳統(tǒng)載波調(diào)制方法，不受負載功率因素影響，可以做到全程可調(diào)；第二，通過研究空間矢量調(diào)制方法（space vector pulse-width modulation,SVPWM）,對傳統(tǒng)調(diào)制方法進行改進，提出了一種以反饋電容電壓偏移

3、量大小來實時計算出所需冗余小矢量N型和P型作用時間和使用對數(shù)之調(diào)制方法，不僅做到了使中點電容電壓達到平衡而且最大程度減小了開關頻率。基于此分別對以上兩種控制策略在Matlab/simulink環(huán)境下進行建模仿真，仿真結(jié)果證明以上兩種方法在理論上都是可行且有效的，為了使以上兩種控制方法進一步在實際工程中得到驗證，本文設計了一款2KW小功率三電平NPC逆變器樣機，通過DSP2812控制IC編寫程序進行實物硬件驗證，在實際上電過程之前分析了死

4、區(qū)時間對輸出電壓電流波形的影響，提出了一種補償死去時間的具體解決方法，來達到使實驗結(jié)果更加逼近理論仿真，其后實驗結(jié)果證明了不管是基于載波控制的控制策略還是基于空間矢量控制的方法在實物上都是正確且有效的。
　　針對三電平NPC逆變器的共模電壓問題，本文分析了三電平NPC逆變器共模電壓產(chǎn)生的具體原因，實際上共模電壓是由一些特定的矢量造成的，通過Matlab/simulink進行理論仿真，仿真結(jié)果證明所提出的理論推導是正確的，最后提出了