三電平逆變器的PWM調(diào)制策略研究.pdf

1、逆變器作為電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵裝置，是電能廣泛應(yīng)用的重要保障。隨著社會(huì)的發(fā)展，高電壓大功率逆變器的需求正逐漸變得非常迫切，但其發(fā)展卻受到了功率開關(guān)管耐壓等級(jí)要求高和功率損耗大的限制。三電平拓?fù)涫钱?dāng)前有效緩解高電壓大功率逆變器兩個(gè)發(fā)展障礙的重要途徑之一。PWM調(diào)制策略作為逆變器的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能的優(yōu)劣將直接影響逆變器的各項(xiàng)性能指標(biāo)。因此，對(duì)三電平PWM調(diào)制策略的類型及其性能進(jìn)行深入的研究分析，為在不同逆變器應(yīng)用場(chǎng)合中最優(yōu)性能的PWM調(diào)制策略

2、的選擇提供理論依據(jù)，具有重要的意義。
　　T型二極管箝位式拓?fù)涫悄壳把芯颗c應(yīng)用最為廣泛的三電平逆變器拓?fù)渲?，故以其作為本文三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)三電平PWM調(diào)制策略的類型及其性能展開深入研究分析，主要內(nèi)容包括以下三部分：
　　第一部分，對(duì)三電平PWM調(diào)制策略的類型進(jìn)行了詳細(xì)的研究，其主要內(nèi)容包括：首先對(duì)基于空間矢量和基于三角載波這兩種脈寬調(diào)制方式的基本原理及它們的本質(zhì)聯(lián)系進(jìn)行詳細(xì)分析，并建立了它們對(duì)應(yīng)的統(tǒng)一調(diào)制模型。最

3、后基于這兩種統(tǒng)一調(diào)制模型，分別從連續(xù)脈寬調(diào)制和不連續(xù)脈寬調(diào)制兩個(gè)角度出發(fā)分析得到了九種不同的PWM調(diào)制策略，其中包括八種不連續(xù)脈寬調(diào)制策略。
　　第二部分，對(duì)三電平PWM調(diào)制策略的性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究，其主要內(nèi)容包括，以直流側(cè)中點(diǎn)電位波動(dòng)、直流側(cè)電容電流紋波、功率開關(guān)管開關(guān)損耗和交流側(cè)輸出電壓諧波作為調(diào)制策略性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)依據(jù)，分別提出了一種基于載波和電荷累積量的中點(diǎn)電位分析方法，一種改進(jìn)的基于載波和電流有效值的電流紋波分析方法和

4、一種改進(jìn)的基于載波和傅里葉級(jí)數(shù)的電壓諧波分析方法。最后，基于上述方法和采用基于載波和開關(guān)電流的開關(guān)損耗分析方法對(duì)第一部分中的九種PWM調(diào)制策略性能的四種評(píng)價(jià)依據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。
　　第三部分，首先搭建T型三電平三相逆變器的MATLAB/Simulink仿真模型和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。然后對(duì)本文第一部分的九種PWM調(diào)制策略進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后對(duì)本文第二部分中九種PWM調(diào)制策略的四種性能評(píng)價(jià)依據(jù)的分析方法及其結(jié)果進(jìn)行了仿