三相單邊三電平逆變器的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著高壓大功率設(shè)備在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用，對逆變器成本、效率和可靠性的要求越來越高。多電平逆變器以其輸出電壓更接近正弦波、電壓和電流諧波含量少、開關(guān)器件電壓應(yīng)力小、開關(guān)頻率低、開關(guān)損耗小等優(yōu)點受到了學(xué)者們廣泛的關(guān)注和研究。
　　首先，論文介紹了多電平逆變器的研究意義、發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用領(lǐng)域。詳細(xì)分析了常見的二極管箝位型、飛跨電容箝位型和具有獨立直流電源級聯(lián)型逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理和優(yōu)缺點。其次，以二極管箝位型三電平逆

2、變器為例，介紹了載波層疊PWM控制法、開關(guān)頻率優(yōu)化法、特定諧波消除法及電壓空間矢量脈沖寬度調(diào)制法等幾種常用PWM控制方法的的基本原理、控制過程及所適用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對載波層疊PWM控制法和開關(guān)頻率優(yōu)化法的幾種實現(xiàn)形式進(jìn)行了仿真分析。
　　最后，提出了一種新型的三相單邊三電平逆變器，其直流側(cè)通過Boost變換器實現(xiàn)三電平供電，逆變部分采用一側(cè)三電平一側(cè)兩電平的形式，減少了開關(guān)器件的數(shù)目，簡化了電路結(jié)構(gòu)；分析了該新型逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和

3、工作原理，并設(shè)計了適用于該電路結(jié)構(gòu)的五段工作模式空間矢量脈沖寬度調(diào)制策略；同時，給出了將特定的零序分量注入單邊三電平逆變器的調(diào)制波，使其成為平底波的開關(guān)頻率優(yōu)化法。這兩種調(diào)制方法都可以實現(xiàn)逆變器三電平側(cè)的正常調(diào)制及兩電平側(cè)的低損耗調(diào)制。在這兩種調(diào)制方法下，電路具有相對簡單的控制算法而且在簡化逆變電路體積的同時仍能實現(xiàn)較低的開關(guān)損耗及輸出電壓、電流較少的諧波含量。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下建立模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗證了該新型