一種通用的H橋級聯(lián)多電平逆變器SVPWM控制
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
為減小電壓諧波畸變，按下述方法安排開(kāi)關(guān)狀態(tài)：根據最近3個(gè)空間矢量(m1，n1)，(m2，n2)和(m3，n3)，能自動(dòng)從大量冗余狀態(tài)中選擇相應開(kāi)關(guān)狀態(tài)。該方法簡(jiǎn)單易于實(shí)現，且諧波特性良好。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/175892.htm
開(kāi)關(guān)順序的設計需滿(mǎn)足下列幾點(diǎn)：①每個(gè)采樣周期中，盡可能用少的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；②開(kāi)關(guān)狀態(tài)每切換一次，只改變一個(gè)電壓水平；③采用上述方法，當Uref落在圖1的△DEF和△EFG中時(shí)，其開(kāi)關(guān)狀態(tài)如圖2所示。每列數字代表F點(diǎn)，D點(diǎn)和E點(diǎn)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，TF，TD和TE分別為各點(diǎn)的作用時(shí)間。
5 實(shí)驗結果
在6 kV每相6個(gè)H橋級聯(lián)型高壓變頻器上進(jìn)行實(shí)驗。每個(gè)H橋交流輸入600V左右，調制比為0．9，載波頻率為1 kHz。H橋中功率開(kāi)關(guān)器件選用1700 V／200 A型IGBT，PWM脈沖驅動(dòng)電路主要由2SD315A驅動(dòng)模塊構成。變頻器控制主要由TMS320F2812組成。級聯(lián)型高壓變頻器實(shí)驗負載由高壓變頻調速三相異步電機與水力測功器組成。高壓異步電機額定功率為1 000 kW，額定頻率為50 Hz，額定電壓為10／6／3 kV，接線(xiàn)方式為Y／△，額定電流為63／109／218 A，額定轉矩6 460 N·m，額定轉速1 485 r·min-1。定子電阻Rs=4．6 Ω，轉子電阻Rr=4．8 Ω，互感Lm=0．49 H，自感Lr=0．54H，給定轉子磁鏈ψr*≈0．84Wb。水力測功器最大測功功率為1 900 kW，最高轉速為3 000 r·min-1。實(shí)驗波形如圖3所示。
圖3a，b為H橋級聯(lián)型高壓變頻器每相6個(gè)H橋級聯(lián)，輸出50Hz 13電平相電壓波形與諧波分析，此時(shí)電壓THD=4．4％；圖3c為ab相與ac相線(xiàn)電壓波形；圖3d為ab相線(xiàn)電壓波形諧波分析，可見(jiàn)，電壓低次諧波含量非常小，此時(shí)電壓THD=4％。
6 結論
提出了一種簡(jiǎn)單通用的空間矢量脈寬調制算法，簡(jiǎn)化了空間矢量及其作用時(shí)間的計算。提出了通用的級聯(lián)型H橋多電平逆變器開(kāi)關(guān)類(lèi)型自動(dòng)選擇方式，該方法能減小逆變器輸出電壓中的諧波含量，可應用于任意高電平級聯(lián)型H橋逆變器，實(shí)驗結果驗證了其正確性。
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