多电平空间矢量调制技术在高压变频器中应用是研究

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1、多电平空间矢量调制技术在高压变频器中的应用研究摘要从交流电动机诞生起的一个世纪时间里，在工业应用领域发挥着重要的作用，促进了国民经济的快速发展。但其耗电量高、能源利用率低等问题，与能源短缺、环境污染问题日益突出，尤其是在高压大功率领域中，因此对高压大功率变频器的开发需求日益剧增。以功率单元级联式实现高压输出的多电平变频器由于可靠性高、输出完美无谐波，成为高压大功率变频领域的重要发展方向。本文以功率单元级联型变频器为研究对象，提出了错时采样SVPWM技术(SamplingTimeStaggeredSpaceVectorModulation)，并对

2、其在45。坐标下优化调制算法进行了详细的分析，最后对其在产品中的工程实现作了详细分析。具体来说，全文主要工作如下：(1)本文先从高压大功率变频器的发展概述和拓扑结构出发，引出其中应用最广泛的H桥级联型多电平逆变器结构，后对H桥级联型常用的调制策略分别进行了介绍，指出采用多电平空间矢量调制技术的优越性。(2)详细介绍了两电平SVPWM调制技术的原理和算法实现，得出其直流利用率高、易于数字实现等优势。类似于载波移相SPWM，提出STS—SVPWM技术，它是将SVPWM技术、多重化技术与多电平技术相结合，本文详细研究了其在级联型逆变器中的应用，仿真证

3、明了STS—SVPWM技术能够在较低的开关频率下实现高开关频率的效果，具有良好的谐波特性。(3)对H桥级联型逆变器45。坐标系下简化空间矢量调制与性能优化进行了研究。H桥级联型逆变器简化空间矢量调制中，需要采样逆变器输出电压在每个采样周期中的电压矢量，此时可以对每个采样周期中单个电压矢量的调制方法进行改变来实现H桥级联型逆变器输出性能的改善。文章最后完成了H桥级联型逆变器用于高压变频领域的工程设计与实验结果，其现场运行各项指标达到了预期目标。关键词：H桥级联；高压变频器；多电平空间矢量；45。坐标系II硕士学位论文AbstractSinceAC

4、motorwasborninacentury，thehigh-voltageandvariblefrequencytechnologyalwayswasaproblemthathumanhasn’tsolved．Withtherapiddevelopmentoflargepowerelectronicdeviceandchip，thehigh-voltageinverterbecamemorewidely．Thecascadedinverterastheearliestmulti·levelinverterisbecomingacommandi

5、ngheightstechnologyinthefieldofpowerelectronic．ThispaperwhichtakesHbridgecascadeinverterasthefoundation，givesout”samplingtimestaggeredspacevectormodulation”(STS·SVPWM)andresearchsandputforwardtheoptimizationalgorithminthe45。coordination．Thepaperincludesthefollowingcontentsin

6、detail．(1)Thepaperfirstlygivesoutthedevelopmentoverviewandtopologyofthepowerconverter，andputoutthemostwidelyusedstructureofHbridgecascadedmulti．1evelinverter．Secondly，thecommonmodulationstrategiesoftheHbridgecascadedinverterareintroducedrespectively，andthepaperpointsoutsuper

7、iorityofmulti-levelspacevectormodulationcomparedtOothertechnolgy．(2)ThispaperintroducestheprincipleandmodulationtechnologyofthetwolevelSVPWM，andgiveouttheadvantageofhighDCutilizationrateandeasydigitalrealization．Italsoanaliestheinternalrelationbetweensvpwmtechnologyandharmon

8、icinjectionspwmtechnologyandgivesoutthesvpwmisactuallyavariantspwmwhobasedo