大功率逆变器PWM调制方法研究.pdf

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1、电气传动2015年第45卷第5期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45NO．5大功率逆变器PWM调制方法研究戚烈，周超英(三一数字科技有限公司，江苏昆山215300)摘要：大功率逆变器一般开关频率较低，调速范围较宽，在整个调速范围内载波比变化大，且在载波比较低时谐波含量大。通常使用一种调制方法不能满足要求，给出了一种由正弦脉宽调制、谐波消除法和方波组成的混合调制方法，在低速时使用异步正弦调制，中速时使用同步正弦调制和谐波消除法，高速时使用方波，并解决了各种方法之间的平滑切换的问题，最后进行实验验证

2、，证明了该方法确实可行。关键词：脉宽调制；特定谐波消除脉宽调制；电流冲击中图分类号：TM3文献标识码：AResearchonPulseWidthModulationStrategyforHighPowerInverterQILie，ZHOUChao-ying(SANYDigitalScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Kunshan215300，Jiangsu，China)Abstract：Theswitchingfrequencyofhighpowerinverterisextrem

3、elylow，andtherangeofspeedvariationislarge，whichleadstotheresult，thatthecarrierratiovariesalotandlargerharmoniccontentbringintobeinginthelowcarrierratio．Therefore，usingonesinglePWMmodulationmothedcannotmeettherequirement，ahybridPWMmethodwithSPWM，SHEPWMands

4、quarewaveformwaspresentsed，theasynchronousSPWMwasusedatlowspeed，synchronousSPWMandSHEPWMmethodwereusedatmediumspeed，squarewavewasusedathighspeed，andtheproblemofsmoothtransitionbetweenthevariousmethodswassolved．Theresultisverifiedthroughtheexperiment．Keywo

5、rds：pulsewidthmodulation(PWM)：selectedharmoniceliminatepulsewidthmodulation(SHEPWM)；currenttransient段，采用SHEPWM对低次谐波进行优化处理。，1引言并研究了多模式调制方式彼此进行切换时的冲目前大功率电力机车、电动轮矿车、大型风击问题。机和水泵的拖动、轧钢工业等方面，都采用中高2PWM调制策略压变频技术，不但可以节约电能，而且可以提高系统运行性能。所以大功率变频技术逐渐受到大功率逆变器由于受其开关损耗及系

6、统整市场的关注，与之相关的中高压逆变装置的大体散热要求等多方面因素的限制，逆变器开关器功率器件也得到发展，如较为常用的绝缘栅双件的最高开关频率一般设定在几百Hz。在整个极晶体管IGBT⋯。适应于大功率逆变器的控制电机调速范围内载波比的变化范围较大，一般采策略也得到不断研究，在过去20多年里，研究者用异步调制和同步调制相结合的调制方式以满提出了多种控制策略，本文在前人的研究基础足系统在不同频率区段的控制要求。在同步调上进行整理创新，论述了一种SPWM和SHEP．制模式也采用不同的调制方法，因为传统的sP—w

7、M混合脉宽调制策略。在低频阶段，采用异步WM在载波比低于11时，就会产生较大低次谐SPWM调制方式充分利用了开关频率，在中频区波，且从3分频转入方波也较困难，所以在载波比作者简介：戚烈(1985一)，男，硕士，Email：qilie66@163．com30戚烈，等：大功率逆变器PWM调制方法研究电气传动2015年第45卷第5期低于l1时常采用谐波消除法SHEPWM。然而此定义，，⋯，a2N为Ⅳ个缺口的位置，该波种混合调制模式必然存在相互之间的切换，如果形可用傅里叶级数表示为不进行适当处理将会引起电压和电流

8、的冲击和f(cot)=∑sin(nogt)+bcos(mot)突变，从而造成逆变器过流，系统振荡等问题。：l在不同调制模式之间切换时，最重要的原则口=J0f(cot)sin(ncot)dogt是保持基波电压相位的连续，其次还要考虑低次谐波对切换带来的不利影响。本文使用的调制bJ0f(cot)cos(mot)dcot策略如图1所示，分别使用了异步SPWM调制、利用1／2对称特性，替换掉上式中[~Jf(ogt)，计同步SPWM、谐