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《三電平逆變器中點電位平衡的研究概述.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、8<電氣開關(guān)>(2008．No．4)文章編號：1004—289X(2008)04一0008—04三電平逆變器中點電位平衡的研究概述黃華(華東交通大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，江西南昌330013)摘要：論述了中點鉗位型三電平逆變器中點電位波動的成因及危害，分析概括了目前主要的中點電位平衡控制策略，并重點敘述了一種簡單的基于三相正弦脈寬調(diào)制(sPwM)控制策略的中點電位的控制方法。經(jīng)過綜合分析。合理采用各種控制方法，可以得到滿意的效果。關(guān)鍵詞：三電平逆變器；中點鉗位；中點電位波動；中點電位平衡控制中圖分類號：TM46文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BSunlmarvofResearchonNeut
2、ralPointPotentialBalanceofThree—levelInveIrterHUANGH眥(EastChinaJiaotongUniVeI葛ity，Nanchang，Jiangxi330013，China)Abstract：Intllispaper，thecauseoffo咖ationandha珊ofvariationofneu缸al—pointpotentialofneutml—pointclamped山ree—levelinverterhavebeendiscussed，肌dthecurrentprimarys弧te舀es0fneutI．a(chǎn)l—poi
3、ntpotentialbalancingcontrolhavealS0been肌alyzedandgenemlized．AttIlesametime，asimplecontmlmethodofneutr8l—pointpotentialbasedon出ree-phasesinePWMcontrolstr8tegyissigIlificantIyemphasized。Aftercomprehensiveanalysis，ad叩tingdifferentcon—trolmethodsproperlycouldreceiVe鰓ti8factor)，efkcts．Keyword
4、s：three—levelinverter；neutral—pointclamped；vadationofneutral—pointpotential；neutral—pointpotentialbal—ancingcontrol1引言2中點電位波動的成因中點箝位型三電平逆變器這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于每一個功率開關(guān)管上承受的電壓僅為直流側(cè)電壓的一半，有利于提高裝置的電壓等級。同時，由于相電壓有三種電平狀態(tài)，比傳統(tǒng)的二電平逆變器多了一個電平，三電平可以輸出階梯波，在同樣的開關(guān)頻率及控制方式下，三電平逆變器輸出電壓和電流諧波顯著小于二電平逆變器。因此，三電平逆變器在中高壓變頻調(diào)速
5、、有源電力濾波器和電力系統(tǒng)無功補償?shù)阮I(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景¨’2J。本文論述了二極管鉗位型三電平逆變器中點波動的成因和危害，重點分析了目前三電平逆變器中點波動的控制策略，主要有基于SVPwM的控制和基于SPwM的控制，并對每種控制分析概括了其優(yōu)、缺點，為實際應(yīng)用提供了一點參考。中點箝位型三電平逆變器采用兩個電容串聯(lián)來產(chǎn)生三個電平，而實際上，由于開關(guān)器件本身特性的不一致和變換器能量轉(zhuǎn)換時中點電位參與能量的傳輸，加之電容值不可能到無窮大，三電平逆變器的直流側(cè)兩個電容的電壓并不能完全相等，而是存在一定的波動，因此會產(chǎn)生兩個電容電壓分壓不均的問題，即中點平衡問題pqJ。下面從本
6、質(zhì)上來分析二極管鉗位型三電平逆變器中點不平衡的成因，電路拓?fù)鋱D如圖1所示。中點電位的不平衡是由于直流側(cè)電容C。、c：分壓不均造成的．而電容電壓的改變是通過流人或流出中點N的電流大小來實現(xiàn)的。具體以A相為例，圖中i。表示從A相流出的負(fù)載電流。用K。、圪：表示C，、c2兩個電容上的電壓。表l是逆變器在l，0，一l三個模態(tài)時，K。、比的變化趨勢。<電氣開關(guān)>{2008．No．4)9圖1二極管鉗位型三電平逆變器表I不同模態(tài)下圪。，％的變化趨勢模態(tài)電壓KI％“>O1態(tài)O態(tài)一1態(tài)下降上升不變下降上升“>O1態(tài)0態(tài)一l態(tài)上升下降不變上升下降當(dāng)逆變器處于1態(tài)或一l態(tài)時，雖然K。、比也會
7、發(fā)生變化，但是中點N的電位維持不變。而當(dāng)逆變器處于O態(tài)時，中點N的電位就會隨負(fù)載電流的流向而發(fā)生變化。當(dāng)負(fù)載電流流出逆變橋時，中點電位降低；當(dāng)負(fù)載電流流人逆變橋時，中點電位升高。在一個輸出電壓周期中，中點電位隨著負(fù)載電流的流向周期性的發(fā)生波動，如果負(fù)載電流不平衡，就會使這種波動隨周期漸漸積累，最后導(dǎo)致中點的偏移；影響系統(tǒng)的安全。所以，在二極管鉗位型三電平逆變器中，中點電位的波動是必然存在的，控制的目的有兩個，一是要在大范圍內(nèi)防止中點的偏移；二是在小范圍內(nèi)盡量減小中點波動的幅度，提高輸出電壓的質(zhì)量。3中點電位不平衡的危害三電平逆變器直流電容
