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研究了混合级联多电平变换器的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术,针对1/4周期对称的混合级联多电平SHEPWM问题,提出了一种使用具有均匀电平的通用多电平SHEPWM方法求取预期的输出电压波形,然后采用混合级联多电平电路来实现所需电压和功率输出的解决办法。以两级混合级联多电平电路为例,对混合级联多电平逆变器的SHEPWM方法进行了仿真研究,结果证明:混合级联多电平SHEPWM非线性方程组形式和求解过程与通用的均匀电平多电平变换器一样简单,易于收敛;适用于通用均匀电平多电平变换器的SHEPWM非线性方程组求解问题的结论,完全适用于混合级联多电平变换器;直流母线电压利用率很高,电压调制比可以达到1.158;SHEPWM法的谐波消除效果非常理想,输出电压波形质量高,是混合级联多电平变换器的一种非常有效的控制策略。 相似文献
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混合级联多电平变换器SHEPWM方法的仿真 总被引:5,自引:0,他引:5
研究了混合级联多电平变换器的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术,针对1/4周期对称的混合级联多电平SHEPWM问题,提出了一种使用具有均匀电平的通用多电平SHEPWM方法求取预期的输出电压波形,然后采用混合级联多电平电路来实现所需电压和功率输出的解决办法。以两级混合级联多电平电路为例,对混合级联多电平逆变器的SHEPWM方法进行了仿真研究,结果证明:混合级联多电平SHEPWM非线性方程组形式和求解过程与通用的均匀电平多电平变换器一样简单,易于收敛;适用于通用均匀电平多电平变换器的SHEPWM非线性方程组求解问题的结论,完全适用于混合级联多电平变换器;直流母线电压利用率很高,电压调制比可以达到1.158;SHEPWM法的谐波消除效果非常理想,输出电压波形质量高,是混合级联多电平变换器的一种非常有效的控制策略。 相似文献
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一种适用于高压大功率的新型混合二极管钳位级联多电平变换器 总被引:11,自引:4,他引:11
该文在研究传统的级联多电平、传统混合级联多电平以及二级管钳位级联多电平变换器的基础上提出了一种新型的混合二极管钳位级联多电平变换器,这种新型变换器是将具有不同直流母线电压的多个二极管钳位多电平变换器进行级联,输出电压是将这些变换器的输出电压进行矢量相加而合成的。通常,开关速度较快的器件(如IGBT)的耐压值和耐压值较高的器件(如GTO)的开关速度都是有局限性的,新型变换器包含高压模块和低压模块,这使得IGBT和GTO协同工作在一起成为可能。本文对三相拓扑结构进行仿真分析,从仿真结果可以看出,新型变换器可以输出更高的电压,并且输出电压和电流的波形质量也将有进一步改善。 相似文献
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为解决工业现场多电机运行及再生能量利用问题,提出一种可同时驱动双电机异步运行的三端口级联多电平变换器拓扑及控制系统。将传统H桥级联多电平变换器与六边形变换器拓扑结合构成一个三端口AC/AC/AC结构。其中,H桥级联变换器每单元前端通过移相变压器接入电网,作为输入端口;六边形拓扑相邻顶点则构成两交流输出端口。采用恒压频比控制,结合功率分配分析,分别给定两输出端口控制信号,驱动双电机异步运行。六桥臂可等效为两组耦合三相对称电源,将一台电机再生能量转移供给另一台电机的电动运行,以此提出新的能量流动路径,降低单元直流侧电容电压泵升。以12单元6桥臂的三端口级联多电平变换器为例,通过Matlab仿真及实验结果验证了该拓扑及控制策略的可行性和有效性。 相似文献
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一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑 总被引:2,自引:0,他引:2
H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑结构。该拓扑由通用拓扑结构派生而来,全部由基本单元级联而成,不需要大量独立直流电源,省去了多绕组移相隔离变压器,具有模块性强、结构简单、易于扩展等优点。和现有的主要多电平拓扑结构相比,随着电平数的增多,使用元件较少,更适合于五电平及以上多电平使用。以五电平拓扑为例进行了研究,分析了其工作原理和悬浮电容电压平衡控制方法,仿真和实验结果验证了其可行性。 相似文献
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传统的单相级联H桥变换器不易直接应用于三相高压场合,为此提出了三相桥级联型PWM变换器的拓扑结构,其子模块为电压源型三相桥式变换器。分析了该新型拓扑的构成思想,推导了二级和三级级联拓扑的电流和功率表达式,其可做整流器也可做逆变器,分别采用单周控制和载波相移控制对其进行仿真研究。仿真结果验证了该新型拓扑的可行性,表明其能够提升电压等级,与传统的单相级联H桥变换器构成的三相变换器相比,能够节省开关管和直流侧电容(独立电源)个数,且直流侧电压纹波较小,在三相高压场合具有较好的应用前景。 相似文献
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级联H桥五电平变流器工况分析与验证 总被引:1,自引:0,他引:1
以单相两功率单元级联为例,阐述了级联H桥五电平变流器的拓扑结构和载波相移SPWM(CPS-SPWM)调制策略.从该变流器的运行工况着手,给出了这种变流器在CPS-SPWM调制方法下的工作原理,并从数学角度推导了变流器开关切换、输出电压、电流流向以及均衡电压等情况,理论推导表明CPS-SPWM调制方法应用在级联多电平逆变器上的可行性、可靠性和控制的简易性,为实现调制方法的优化和拓扑结构的改进提供了理论基础.同时对五电平变流器的运行工况进行了详尽的分析,推导出了五电平变流器的数学模型,并进行了仿真和实验验证.基于DSP与FPGA,研制了多路PWM脉冲发生器,既简化了电路的设计,提高了系统的可靠性,又可保证整个系统功率元件驱动信号的同步.实验结果表明,这种变流器能在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,运行工况稳定,在高压、大功率场合有一定的工程应用前景. 相似文献
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为了准确分析级联H桥星型接法变换器、级联H桥角型接法变换器和模块化多电平变换器在电网故障情况补偿不平衡负载的能力,根据功率平衡原理分别建立了这三种多电平变换器的数学模型进行对比分析,并得出结论:基于级联H桥星型接法的STATCOM不适合补偿不平衡负载。基于级联H桥角型接法变换器的STATCOM在电网电压正常时能很好地补偿不平衡负载,但是当电网电压发生故障时补偿不平衡负载的性能迅速降低。基于模块化多电平变换器的STATCOM无论是在电网电压正常还是故障不对称的情况下都能很好地补偿无功电流和负序电流。最后,基于Matlab/Simulink仿真结果表明了理论分析的正确性和有效性。 相似文献
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混合级联型多电平变频器拓扑结构研究 总被引:3,自引:0,他引:3
多电平电路在高压大功率领域的拓展受到其复杂电路拓扑的制约,因此近年来不断有新型多电平电路结构被提出。该文对已提出的级联型多电平电路结构进行深入分析,对其中最具实用价值的混合七电平级联型变频器在PWM控制方法和整流电路结构上作出改进,解决了直流侧电流倒灌和整流侧电流谐波抑制的问题。在此基础上提出了3-10kV电压等级的混合级联型多电平变频器拓扑结构,并给出了仿真和实验结果。该混合级联型变频器符合目前电力电子器件发展特点,对传统级联型变频器在结构上作出了优化。 相似文献
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在现有的多电平交流器中,级联型变流器以其结构简单、控制方式简便的优点在高压、大容量的工业领域得到越来越广泛的应用。本文对其基本的拓扑结构、控制策略、以及研究现状进行了讨论。并提出一种在中、高电压电能质量综合治理领域运用级联型多电平变流器的构想。 相似文献
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针对T型H桥级联变换器的拓扑结构及其调制策略进行分析和研究,提出了基于载波移相脉宽调制(CPS-PWM)的改进型调制策略。以单极倍频CPS-PWM所得的虚拟五电平波形作为T型H桥的输出目标,结合T型H桥变换器输出不同电平时的开关模式,遵循"改变最少个数开关管状态来实现输出电平改变"原则,逆向推导T型H桥变换器的PWM信号,并在此基础上给出基于T型H桥单元级联多电平变换器的调制策略。搭建了基于T型H桥级联的单相静止同步补偿器(STATCOM)样机,分析了T型H桥上、下电容均压策略,最后通过仿真和实验结果验证所提调制策略以及电容均压策略的正确性和可行性。 相似文献