基于新型非pwm级联式多电平逆变器的研究与设计

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1、山东大学硕士学位论文摘要在中高压大容量变频调速器和电力有源滤波器大量应用的促使下，多电平逆变器己成为当前电力电子技术中倍受人们关注的重要研究热点。围绕多电平逆变器，新型电路拓扑及相关控制策略层出不穷，无论从广度还是深度而言，多电平逆变技术研究都得到了极大的推动。然而在国内，却很少有具有自主知识产权的多电平逆变器产品，本文笔者则自行研发了基于独特控制策略的级联式多电平逆变器，并通过实验进行了验证。本文从拓扑和控制两个方面分别对多电平逆变器进行研究，以级联式多电平逆变器为主要研究对象，提出了具有针对性的非PwM控制方法。

2、接着完成了三单元级联七电平逆变器单相系统的设计，并对级联式多电平逆变器进行了仿真，最后给出了单相系统的实验结果。具体工作内容如下：首先，分析了二极管钳位式、飞跨电容钳位式、级联式和层叠式多电平逆变电路的工作原理和优缺点，重点分析了多单元级联式逆变电路的工作原理，并针对其特点提出了新型非PWM的控制方式，大大降低了开关管的开关频率，避免了传统的PWM方式所造成的电网污染和电磁干扰。其次，在TMS320LF2407数字信号处理器的基础上，研制了一套基于DSP控制的非PWM级联式多电平逆变器的单相系统。主要包括主电路、系统

3、的非PWM控制电路、优化的驱动电路以及缓冲电路的设计等。同时，基于非PWM的控制方式，利用MATLAB中的SIMULINK对级联式多电平逆变器进行了多单元叠加的仿真，得到了令人满意的仿真结果。最后，基于实际的硬件电路，对其进行联合调试，做了相关的实验，得到的实验结果与理论分析和仿真结果基本一致。实验结果表明本文设计的硬件实验平台及其控制策略是正确的，能够满足进一步研究的需要。关键词：多电平，级联式，非PWM，逆变器，单相全桥V山东大学硕士学位论文ABSTRACTAsthepromotionofhigJ『l··volt

4、agelarge—capacityfrequencyconvenerandactivepowerfiltertOalargenumberofapplications．Multilevelinverterhasbeenbecominghotpointincurrentpowerelectronicstechnologyduetopeople’Sattention．Noveltopologiesandmodulationstrategiesconcerningmulti—levelconvertersaleemergin

5、gcontinuously．Asforasthewidthandepthaleconcemed，researchonmultileveltechniqueisadvancedgreatly．Inthepaper，weanalyzedboththetopologyandthecontrolschemaofmultilevelinverter．Ascascadedmultilevelinverterforthemainstudy,weputforwardthenon—PWMcontrolmethod．Then，wecom

6、pletedasingle—phasesystemdesignofthethreemodulescascadedseven-levelinverter，anddidsoftwaresimulationoncascadedmultilevelinverter．Atlast，wegottheexperimentreasultofthesingle—phasesystem．Indetail，theprincipleandfeaturesofseveralexistingmultileveltopologiesaleanal

7、yzed．Focusedonanalyzingcascadedmultilevelinvertercircuitworkingprinciple．Andforitscharacteristics，anewtypeofnon-PWMcontrolmodewasputforward，witchgreatlyreducedtheswitchingfrequencyandavoidedthepower鲥dcausedbypollutionandelectromagneticinterferenceofthetradition

8、alPWMmode．BasedonthedigitalsignalprocessorTMS320LF2407，wedevelopedacascadedmultilevelconverterexperimentplatformofnonPWM．Itmainlyincludedthemaincircuit，thesystemofnon-PWMcon