三電平NPC逆變器的研究.pdf

1、對(duì)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)造成自身許多與生俱來(lái)的缺點(diǎn)主要有：其一，直流側(cè)母線電容電壓會(huì)發(fā)生偏移，進(jìn)而造成同一橋臂不同開(kāi)關(guān)管受壓不均衡，對(duì)輸出波形質(zhì)量和自身功率器件造成一系列嚴(yán)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(yán)重影響電機(jī)使用壽命，造成周?chē)姶鸥蓴_、造成觸電事故等一系列危害[1]。
　　針對(duì)三電平NPC逆變器自身缺點(diǎn)造

2、成的母線側(cè)中點(diǎn)電壓偏移問(wèn)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(diǎn)電壓偏移的問(wèn)題，實(shí)際上是通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)狀態(tài)“O”來(lái)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(fù)載功率因素影響，可以做到全程可調(diào)；第二，通過(guò)研究空間矢量調(diào)制方法（space vector pulse-width modulation,SVPWM）,對(duì)傳統(tǒng)調(diào)制方法進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種以反饋電容電壓偏移

3、量大小來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)算出所需冗余小矢量N型和P型作用時(shí)間和使用對(duì)數(shù)之調(diào)制方法，不僅做到了使中點(diǎn)電容電壓達(dá)到平衡而且最大程度減小了開(kāi)關(guān)頻率?；诖朔謩e對(duì)以上兩種控制策略在Matlab/simulink環(huán)境下進(jìn)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(jìn)一步在實(shí)際工程中得到驗(yàn)證，本文設(shè)計(jì)了一款2KW小功率三電平NPC逆變器樣機(jī)，通過(guò)DSP2812控制IC編寫(xiě)程序進(jìn)行實(shí)物硬件驗(yàn)證，在實(shí)際上電過(guò)程之前分析了死

4、區(qū)時(shí)間對(duì)輸出電壓電流波形的影響，提出了一種補(bǔ)償死去時(shí)間的具體解決方法，來(lái)達(dá)到使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加逼近理論仿真，其后實(shí)驗(yàn)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(shí)物上都是正確且有效的。
　　針對(duì)三電平NPC逆變器的共模電壓?jiǎn)栴}，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(shí)際上共模電壓是由一些特定的矢量造成的，通過(guò)Matlab/simulink進(jìn)行理論仿真，仿真結(jié)果證明所提出的理論推導(dǎo)是正確的，最后提出了