三电平逆变器的中点电位平衡控制方法研究

发布时间：2020-11-11 03:22

　　 随着现代电力电子技术和数字控制技术的迅猛发展,电力电子设备中的多电平逆变器受到广泛关注,成为国内外研究的热点。在交直流电能转换,电动机变频调速,电能质量防治等领域,多电平逆变器得到了广泛的应用。多电平逆变器相对与传统的两电平逆变器,输出电压谐波含量低,同等频率条件下,开关器件所承受的电压应力小,开关频率低,系统损耗小,逆变效率高。在多电平逆变器的应用与研究中,三电平逆变器最为广泛。本文对三电平逆变器的固有问题,中点电位不平衡问题进行了定性定量分析。在定性分析中,从空间矢量的角度看,判断出只有中矢量和小矢量会影响中点电位的平衡,而且正负小矢量对中点电位的平衡作用效果相反,这就成为控制中点电位的关键因素。在定量分析中,以参考矢量落在大扇区I中为例,用公式具体计算出了,在不同的小扇区中参考矢量作用后的中点电流的大小。有了对中点电位不平衡的基本认识,接着分析出了中点电位平衡的控制思路并进一步找到了控制中点电位平衡的方法。结合本课题要求的高频率,给出了空间矢量调制方法(SVPWM)下的中点电位控制算法,建立仿真模型,仿真波形证明了控制方法的有效性。根据设计要求在实验室条件下,搭建了一套完整的二极管箝位型三电平逆变器的实验装置,主要包含主电路的参数计算与选型、驱动电路和控制电路的设计,其中控制电路包含采样电路、DSP的硬件电路和CPLD的硬件电路,其中DSP负责控制数据采集和指令输出等等,CPLD负责全局电路的故障逻辑判断和报警反馈等等。针对开关管损耗带来的发热问题,对功率器件和散热器的选择进行温度场的仿真。最后,对二极管箝位型三电平逆变器平台装置进行实验,实验波形证明了硬件设计的可靠性,控制方法的正确性。
【学位单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM464
【部分图文】：

二极管箝位型三电平逆变电路结构框二极管箝位型的三电平逆变电路相比相电压输出由两电平变为三电平，线输出电压更接近正弦波，而每个电平因此开关器件在导通与关断之间切换逆变电路的主要缺点有：若不增加电的耐压，当中点电位流进流出的电流，从而导致中点发生周期性的波动，逆变电路变电路也称为悬浮电容三电平逆变电 1992 年在 PESC 会议上最先提出。

变电路结构如图 1.3 所示。它是以单组合独立的直流电源，再由若干个基不需要额外的箝位二极管和电容[12]。立电源来实现。通过使用相互独立的现状平衡，国内外许多学者也都深入的研的控制主要分为添加硬件电路控制法立直流源。该方法可以从根本上解决求高，应用性不强，在不能提供额外

中点电位平衡附加的功率变换器附加的功率变换器可以达到中点电位平衡的目的如图1.4所示
【参考文献】

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本文编号：2878674