基于新型CPS-SPWM的三相级联型多电平变流器.pdf

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1、第45卷第6期电力电子技术Vo1．45．No．62011年6月PowerElectronicsJune2011基于新型CPS—SPWM的三相级联型多电平变流器王立乔，齐飞(燕山大学，电力电子节能与传动控制河北省重点实验室，河北秦皇岛066004)摘要：级联型多电平变流器常用的开关调制技术是载波相移正弦波脉宽调制(CPS—SPWM)技术，该技术需要大量的PWM发生器，在数字化实现过程中遇到了很大阻碍。因此，将单极性SPWM技术引入级联型多电平变流器中．提出了新型CPS．SPWM技术，比传统调制技术可以节省一半的PWM发生器，对级联型多电平变流器的数字化实现有重要的理论意义和实用价值。这

2、里在介绍新型CPS．SPWM技术的基础上．详细介绍了新型CPS．SPWM技术的两种数字实现方法，并通过实验验证了理论分析的正确性。关键词：变流器：载波相移；正弦波脉宽调制；数字实现中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)06一oo26—03ThleePhaseCascadeConverterBasedonaNovelCPS．SPWMWANGLi．qiao．QIFei(YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Inthecommonswitchmodulationtechnology，thec

3、arrierphaseshiftSPWM(CPS—SPWM)iswidelyusedforthecascademultilevelconverter．HugeobstaclehappensduringthelargescaledigitalrealizationofCPS-SPWM，becauseitspendsalotofPWMgenerators．Therefore，anovelCPS-SPWMisputforwardsbyintroducingunipolarSPWMintocascademultilevelconve~ers．Comparedwithtraditionalmo

4、dulationtechniques，itcansavehalfofthePWMgenera-tots，whichisofsignificanttheoreticalandpracticalvalueforthedigitalimplementationofcascademultilevelcon-verter．OnthebasisofbrieflydescribingthebasicprinciplesofthenovelCPS—SPWM，twodigitalimplementationmethodsofthenewCPS-SPWMarepresented．Experimental

5、resultsprovethecorrectnessoftheoreticalanalyses．Keywords：converter；carrierphaseshift；sinepulsewidthmodulation；digitalrealizationFoundationProject：SupportedbyNationalScienceFoundationofChina(No．50707028，50837003)1引言平变流器中，提出了新型CPS—SPWM技术．能够在不改变系统性能的前提下．节省一半PWM发生级联型多电平变流器能以较低的开关频率得器，对CPS．SPWM技术的数字

6、化实现有重要的理到较高的等效开关频率输出，具有使用器件较少、论意义和实用价值。此处简要介绍了新型CPs—工作负荷平衡、直流侧相互独立及易于模块化设SPWM技术的基本原理。并给出了新型CPS．SPWM计和组装等优点。因此．级联型多电平交流器已成技术的两种数字实现方式。最后以三相五电平的为大容量电力电子装置如中压变频器、无功发生电路拓扑为例，进行了相应的实验研究。验证了理器及有源电力滤波器的常用拓扑结构。论分析的正确性。随着数字芯片成本的不断降低，数字控制技术以其灵活性。在控制领域所占比重越来越大．级2传统载波相移SPWM技术联型多电平变流器的数字化是一种必然发展趋图1示出三相级联型变流

7、器电路拓扑。该电势。然而，级联型多电平变流器常用的CPS．SPWM路每相由Ⅳ个基本功率单元组成。传统CPS．技术【卜1要求有较多的PWM发生器，使其数字化实SPWM技术中，每级功率单元采用相同载波频率现遇到了很大阻碍。和相同幅度调制比的倍频式SPWM。并使各功率文中将单极性SPWM技术引入到级联型多电单元同侧桥臂的双极性三角载波相位依次相差三角载波周期的I／(2N)，然后分别与三相正弦调制基金项目：国家自然科学基金资助项目(50707028，5083700