二极管中点箝位式三电平逆变器具有结构简单,性能好等优点,但是其固有的直流侧中点电位偏移问题影响着逆变器及其电机调速系统的可靠性。基于控制自由度组合的思想,在几种常用的载波PWM方法的基础上提出了一种新的将相位偏移、竖直偏移、注入零序分量相结合的PWM法,并通过Matlab/Simulink仿真工具研究了中点电压平衡控制的效果,仿真结果证明新方法有良好的中点电位控制能力及输出

电

子

测

量

技

术

第 3 3卷第 6期21 0 0年 6月

ELECTRON I M EAS C UREM ENT TECHN OLOGY

三电平逆变器载波 P WM方法的研究王蒙蒙汤钰鹏(京交通大学电气工程学院北京 1 0 4 )北 0 0 4

摘

要：二极管中点箝位式三电平逆变器具有结构简单，能好等优点，是其固有的直流侧中点电位偏移问题影响性但种新的将相位偏移、直偏移、竖注入零序分量相结合的 P WM法，通过 Malb Smuik仿真工具研究了中点电压并 t/i l a n

着逆变器及其电机调速系统的可靠性。基于控制自由度组合的思想，几种常用的载波 P在 WM方法的基础上提出了一

平衡控制的效果，真结果证明新方法有良好的中点电位控制能力及输出电压谐波特性。仿关键词：三电平逆变器；点电位平衡；波 P中载 WM中图分类号：TM4 4 6文献标识码：A

Re e r h o h e -e e nv r e a r e s a c n t r e l v li e t r c r i r PW M e h d m toW a g M e gm e g Ta g u n n n n n Y pe g

( c o l f lcr a n ie r g e igJa tn ie s y B in 0 0 4 S h o e ti l gn e i,B in ioo g Unv ri, e ig 1 0 4 ) oE c E n j t j

Ab ta t Di d -l mp d t r e lv li v re a d a t g s o i l o f u a in a d g o e f r n e s r c: o ec a e h e -e e n e t r h s a v n a e f smp e c n i r to n o d p r o ma c,b t t e g u h d va i n o e ta o n o t g s o eo h e s e t h ta f c s t e r l b l y o h h e q v li v r e n t e it fn u r l i tv l e i n ft e k y a p c s t a fe t h e i i t ft e t r e e e n e t ra d is o p a a i e e t i d ie s se l crc rv y t m. Ba e n t e i e f c n r ld g e s o r e o c

mb n to n e e a o s d o h d a o o to e r e f f e d m o i a in a d s v r lc mmo s d P M n u e W

meh d,an w W M to n t ec mbn t n o h s hf,v ria fs ta d ijce eo sq e c otg s to s e P meh do h o ia i fp a es i o t e t 1ofe n ne td z r-e u n e v la e i c p o o e n ti a e,a dt es se i t de h o g h ta/ i l k to.Th e meh d Sg o bl yt r p sd i hsp p r n h y tm ssu id t ru h t eMa lb Smui o 1 n en w t o’ o da it o ic n r l e t a o n o t g n u p tv la e h r n cc a a t rsi si e i e y t e s u a ie r s l . o to u r lp i tv la e a d o t u o t g a mo i h r c e itc sv rf d b h i l t e u t n i m v sKe wo d y r s: t e -e li e t r hr e lve nv r e;ne r lp n ot n ilbaa e c r i rwa uta— oit p e ta lnc; a re ve PW M

0引

言

逆变器 P M方法。 W

本文主要对三电平 NP C逆变器的几种常用 P WM调制方法进行了分析与比较研究，此基础上提出了一种新在的载波 P M法，通过仿真对各种 P W并 WM方法的中点电位平衡问题进行比较分析。

二极管中点钳位型 ( e ta p it lmp d NP逆变 n url on a e, C) c器是一种较为成熟的多电平逆变器拓扑，优点有]功其：率器件所承受电压低，用耐压器件实现高压输出；出可输电压较之传统两点平结构更接近正弦，波含量较少；谐

E特性更好等。目前， C逆变器的研究最为成熟， MI NP已广泛应用于高压变频调速、源电力滤波等场合。但中点有

1三电平逆变器拓扑结构及其工作原理 二极管箝位式三电平逆变器的拓扑结构如图 1所示， 每一相桥臂由 4个主开关管串联组成，电

源的中性点 0( 由

电压平衡是多电平 NP C逆变器的固有问题和研究热点口，]如何消除中点电压的直流和交流波动，实现中点电压的平

衡控制，直是国内外学者研究 NP一 C逆变器的热点。多电平逆变器脉宽调制技术 ( us dhmo uain p lewit d lt, o简称 P WM)多种口，中载波 P有]其 WM方法具有良好的谐波性能和实现的简单性，已广泛应用于多电平逆变器控制中。多电平逆变器具有多个控制自由度]如其载波可以，

是三角波、齿波等波形；锯每种载波至少有频率、幅值、相位、平方向和竖直方向的偏移量等多个可调节控制的参水数；制波可以是正弦波、形波；种调制波至少有频调梯每

率、幅值、相位以及叠加零序分量等多个自由度。如果把不同控制自由度进行相互组合，产生一些新型的多电平将图 1三电平中点箝位式逆变器主电路结构

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