NPC-H橋五電平逆變器脈寬調(diào)制策略研究.pdf

1、與傳統(tǒng)兩電平逆變器相比，多電平逆變器具有諧波含量低、開關(guān)損耗及電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。本文以NPC/H橋五電平逆變器為研究對(duì)象，為提高其輸出性能，對(duì)其脈寬調(diào)制策略進(jìn)行深入研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.介紹 NPC/H橋五電平逆變器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。針對(duì)基于載波垂直分布的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）策略應(yīng)用于該拓?fù)鋾r(shí)，三電平橋臂內(nèi)和橋臂間器件功率不平衡及不易于向NPC/H橋級(jí)聯(lián)型多電平逆變器拓展的缺點(diǎn)，分析了三種混合SPWM控制方法。

2、理論分析及仿真結(jié)果表明，這三種混合SPWM控制方法可以較好實(shí)現(xiàn)橋臂內(nèi)和橋臂間的器件功率平衡，在提高等效載波頻率的同時(shí)，又易于向NPC/H橋級(jí)聯(lián)型多電平逆變器拓展。為提高上述幾種SPWM控制方法的直流電壓利用率，降低開關(guān)損耗，研究了可以提高15％直流電壓利用率，達(dá)到空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法效果的開關(guān)頻率優(yōu)化PWM控制方法。為了減少載波數(shù)量，研究了一種最少載波脈寬調(diào)制策略，并同時(shí)進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后，對(duì)以上各種載波脈寬調(diào)制策

3、略在不同調(diào)制度時(shí)的輸出線電壓波形的諧波性能及基波含量進(jìn)行了仿真對(duì)比分析。
　　2.詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)SVPWM算法應(yīng)用于NPC/H橋五電平逆變器的具體實(shí)施步驟，并進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。針對(duì)該算法計(jì)算量大，實(shí)時(shí)性差的問題，研究了三種通用快速的多電平簡化 SVPWM算法。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這三種算法計(jì)算量小，實(shí)現(xiàn)簡單，易于向更高電平拓展。根據(jù)NPC/H橋的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將三電平SVPWM與移相技術(shù)結(jié)合，提出了一種適用于NPC/H橋級(jí)聯(lián)型多

4、電平逆變器的相移 SVPWM方法。該方法可以克服載波脈寬調(diào)制策略直流電壓利用率低，諧波含量大，較難優(yōu)化逆變器輸出性能等方面的不足。以兩電平和三電平為例，深入探討了SPWM與SVPWM之間的本質(zhì)聯(lián)系。
　　3.分析了NPC/H橋五電平逆變器共模電壓的產(chǎn)生機(jī)理，針對(duì)抑制共模電壓的傳統(tǒng)七段式 SVPWM算法效果不太明顯的問題，從調(diào)制策略方面入手，設(shè)計(jì)了一種不僅可以將共模電壓的最大值抑制到更小范圍，并且可以減小開關(guān)損耗的五段式調(diào)制策略。同