高壓變頻器和電子電力變壓器共模電壓研究.pdf

1、大功率電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用已越來越廣泛。高壓、大功率變頻調(diào)速技術是解決傳統(tǒng)驅動方式帶來的能源浪費問題的最有效手段之一。電子電力變壓器作為一種新型的電力變壓器，具備滿足未來電力系統(tǒng)諸多新要求的潛力。 變換器作為電機供電電源時，其產(chǎn)生的共模電壓給電機帶來了很多負面影響，導致電機壽命的減少以及相應工業(yè)成本的增加。研究共模電壓特性以及抑制共模電壓的措施具有十分重要的現(xiàn)實意義。 本文首先介紹了高壓變頻器的基本組成和工作原

2、理，指出了通用型交-直-交變頻器的優(yōu)點，介紹了幾種應用廣泛的拓撲結構。分析了通用型交-直-交變頻器兩電平逆變器和三電平逆變器產(chǎn)生共模電壓的機理。通過對共模電壓回路的分析得出了變換器共模電壓與電機共模電壓的關系，從而將對電機共模電壓的研究轉變?yōu)閷ψ儞Q器共模電壓的研究。在抑制共模電壓措施方面主要從硬件和軟件兩個角度進行介紹，其中對硬件措施的介紹又從有源和無源兩個方面進行，文中列舉了幾種典型的硬件措施結構，并簡要說明了其工作原理。軟件措施側重

3、于變換器本身共模電壓的降低或消除策略，針對三電平變換器，分別從正弦脈寬調(diào)制（Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM）策略和空間矢量調(diào)制（Space Vector Modulation，SVM）策略兩方面介紹共模電壓的抑制措施。為研究基于三電平中性點箝位(neutral point clamped，NPC)逆變器的高壓變頻器采用SPWM策略時SPWM死區(qū)對共模電壓的影響，推導得到逆變器不帶吸收回路空載

4、條件下不同方式設置死區(qū)后逆變器輸出共模電壓的表達式，并對其進行了分析。進一步研究了逆變器帶感性負載以及開關器件帶RC吸收回路條件下死區(qū)設置對逆變器輸出電壓以及輸出共模電壓的影響。最后，利用MATLAB對以上問題進行了仿真研究。 此外，本文還介紹了電子電力變壓器的基本原理及其特點，給出了一種典型的電子電力變壓器拓撲結構。在此結構基礎上研究電子電力變壓器的共模電壓產(chǎn)生及消除策略，并指出所提策略的局限性以及存在的問題，同時對相關問題