整流器功率平衡的多级串联高压变频器.pdf

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1、《电气自动化}2010年第32卷第6期一变流技术一ConverterTechniques整流器功率平衡的多级串联高压变频器江剑峰王虎曹中圣杨喜军(上海交通大学电气工程系，上海200240)摘要：现有实用的中高压变频器方案包括功率开关直接串联的两电平逆变器、单相逆变器的多级串联变频器、三相直接输出的三电平逆变器。该文提出一种整流器功率平衡的多级串联高压变频器，即一个整流器负担三个对称的单相交流电压输出，相位相同的单相逆变器通过变压器次级串联，构成一相高压交流输出。整个电路由网侧工频降压变压器、整流器与逆变器阵列、载侧高频升压变压器构成。串联

2、级数为Ⅳ的多级串联高压变频器包括Ⅳ个整流器和3N个单相逆变器。该文分析这种变频器的拓扑构成和载波移相调制原理，并利用MATLAB／SIMULINK给予仿真分析，所得结果表明，所提出的多级串联高压变频器具有可行性和低成本。关键词：高压变频器轻型高压变频器多级串联功率平衡载波移相调制整流器逆变器[中图分类号]TM46[文献标识码]A[文章编号]1000—3886(2010)06．0019—04MultistageSerialHighVoltageFrequencyConverterwithBalancedOutputPowersofRecti

3、fiersJiangJianfengWangHuCaoZhongshengYangXiju(Dept．ofElectricalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Theexistingpracticalschemesofmiddleandhighvoltagefrequencyconvenerincludetwo—levelinverterwithpowerSwitchcascadeddi—rectly．multi—stagein—ser

4、iesfrequencyconverterwithsingle—phaseinverterandthree—levelinverterwiththree—phasedirectoutput．Thispapergivesamultistageserialhighvoltagefrequencyconvenerwithbalancedoutputpowersofrectifiers，inwhicharectifierburdensthreesymmetricsingle—phaseacoutFIutandthesamephaseoutputs

5、ofsingle—phaseinvertersarecascadedatthesecondarysideofthetrans—formers，makingupahigh—voltageaeoutput．Thecircuitisconsistedofastep—downindustryfrequencytransformerinthenetworkside，rectifierandinverterarrayandastep—uphighfrequencytransformerinloadside．TheN—stageinserieshigh

6、voltagefrequencyconverterincludesNrectifiersand3Nsingle-phaseinverters．Thispaperanalysesthetopologystructureofthisfrequencyconvenerandtheprincipleofcarderphaseshiftingmodulation．ThesimulationresultbasedonMATLAB／SIMULINKshowsthattheproposedmulti—stagein—serieshighvoltagefr

7、equencyconvenerisfeasibleandlow—cost．Keywords：highvoltagefrequencyconverter(HVFC)lightHVFCmultistagein—seriesbalancedpowercarrierwaveshiftedphasemodulationrectifierinverter0引言足。本文在分析这种变频器的拓扑构成和载波移相调制原理后，中高压变频器在石油、化工、煤炭等行业的应用范围越来越采用MATLAB／SIMULINK给予仿真分析，验证了这种多级串联高广，产生的经济效益

8、与社会效益越来越明显。目前在用的中高压压变频器的可行性。变频器方案包括高压大电流IGBT直接串联的两电平逆变器、单传统多级串联中压变频器如图1所示，图中串联级数为N=5。相输出逆变器的多级串联