多电平变换器TCPWM算法研究.pdf

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1、第49卷第7期电力电子技术Vo1．49，No．72015年7月PowerElectronicsJuly2015多电平变换器TCPWM算法研究张旭，谭国俊，刘战，张中(中国矿业大学，信息与电气工程学院，江苏徐州221008)摘要：针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法运算量大的问题，提出一种输出波形质量与SVPWM算法完全等效的载波调制算法，无需进行识别扇区、计算有效时间和选择电压矢量，具有计算时间短、易于硬件实现等特点。给出了适用于任意奇数电平的统一的零序分量表达式，并将三电平载波脉宽调制(TCPWM)算法应用到有源中点箝位五电平(ANPC．5L)变换器

2、中，通过实验证明了TCPWM算法的正确性。关键词：变换器；空间矢量脉宽调制；零序分量中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)07—0001—03ResearchonMulti．1evelConverterTCPWMAlgorithmZHANGXu，TANGuo-jun，LIUZhan，ZHANGZhong(ChinaUniversityofMining&Technology，X~hou221008，China)Abstract：Aimingattheproblemoftraditionalspacevectorpulsewi

3、dthm0dulation(SVPWM)algorithmcomputationalcomplexity，acarriermodulationalgorithmisproposedwhichoutputwaveformqualityandSVPWMalgorithmarecorn—pletelyequivalent．Validtimedoesnotneedtobecalculatedforidentificationsectorandthechoiceofvoltagevector．Ithasshortcalculationtimeandeasilytoco

4、mplishthehardwareimplementation，etc．Thepresentedmethodisapplic-abletoarbitraryzerosequencecomponentexpressionoftheunityoftheoddnumberlevelandtri-levelcarrierpulsewidthmodulation(TCPWM)algorithmisappliedtothemiddlepointofactiveneural—pointclampedfive—level(AN—PC-5L)converter．TCPWMal

5、gorithmisverifiedthroughtheexperimentandthecorrectnessofthealgorithmisproved．Keywords：converter；spacevectorpulsewidthmodulation；zerosequencecomponent1引言等效的载波调制算法。给定三相参考电压。计算出相同的零序分量表达式．三相参考电压分别叠加在高压变频器领域。与传统三电平变换器相零序分量得到载波．再用无移相三角波调制即可比，ANPC．5L变换器的电流电压谐波含量小、损耗得到与SVPWM完全等效的TCPWM波形。无

6、需进小、共模电压小，开关应力降低一半，在开关管耐行识别扇区、计算有效时间和选择开关序列．从而压一定时直流母线电压可提高一倍【11。调制算法大大减少了运算时间。是决定五电平变换器输出性能的主要因素。PWM一般分为载波调制和空间矢量调制．各自算法不2有源中点箝位五电平尽相同．一般认为空间矢量调制的直流电压利用图1为ANPC一5L变换器。率更高、输出谐波含量更小。因此在实践中应用广泛；而载波方式，早期一般认为可通过在调制波上叠加3次谐波从而达到与空间矢量调制差不多的直流电压利用率，但波形质量比空间矢量调制差，因此在实践中并未广泛应用【。五电平变换器三相系统对电压输

7、出、中点控制和悬浮电容电压的控制是非常灵活的．但同时也要注意到对于五电平的矢量控制也相当复杂。图1ANPC．5L变换器这里提出与空间矢量调制输出波形质量完全Fig．1ANPC一5Lconverter每相桥臂8个开关管不同的开断组合实现了定稿日期：2015—03—305个电平的输出。与3种经典五电平拓扑相比．作者简介：张旭(1990一)，男，辽宁营口人，硕士研究生，ANPC一5L具有很多优势：与二极管箝位型相比需研究方向为电力电子与电力传动。要的二极管数目明显减少；与飞跨电容型相比电1第49卷第7期电力电子技术2015年7月PowerElectronics路复

8、杂程度明显降低、所需的电容数也减少：减少由图2中几何