多电平高压变频中的波形调制方法.pdf

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1、第40卷第1期电力电子技术Vol.40，No.12006年2月PowerElectronicsFebruary，2006多电平高压变频中的波形调制方法张皓，续明进（北京印刷学院，北京102600）摘要：本文从调制波变换方法和载波调制技术两个方面介绍了高压变频中常用的一些波形调制方法。同时提出了一种新的波形变换方式——波形连续变换技术（ContinuousWaveformModulation,CWM），最后给出了实际高压变频装置采用CWM技术的输出相电压波形。关键词：脉宽调制；变频器/多电平；交流传动中图分类号：TM921.5文献标识码

2、：A文章编号：1000-100X（2006）01-0012-02ApproachesofWaveformModulationofMulti-levelHighVoltageInvertersZHANGHao，XUMing-jin（BeijingInstituteofGraphicCommunication，Beijing102600，China）Abstract：Thispaperintroducesseveralapproachesofwaveformmodulationofmultilevelhighvoltageinverter

3、s.Wealsointendtointroduceanewmethodofwaveformmodulationofmulti-levelconverter—ContinuousWaveformModulation（CWM）.BythestrategyofCWMweadjusttheformsofoutputline-to-neutralvoltagecontinuouslyinthemeantimemaintainingtheline-to-lineoutputvoltagetobeinsinusoidalform.Whileadju

4、stingthemodulationindexcontinuously,thewaveformofoutputline-to-neutralvoltageslidesfromslendertofat,orviceversa.Bythisstrategy，themodulationindexcanbeanyvalueamong1.15to2.Consequently，wehavegotthebestutilityofourinvertermodules，theperfectoutputline-to-linevoltagewavefor

5、mandtheminimumoutputvoltageTotalHarmonicDistortion（THD）.Keywords：PWM；inverter/multi-level；ACdrive1引言小开关频率的优化PWM、空间电压矢量法等等。自国内第一台多电平高压变频器投入试运行至（1）SPWM法SPWM就是调制波（相电压）采今已有8年的时间，在这8年中，国内外许多厂家已用标准正弦波，载波采用三角波进行调制；相继开发出各自的产品，高压变频的市场已大面积（2）减小开关频率启动。直接高电压源式高压变频的拓扑结构多种多的优化PWM法减小样

6、,但在当前，大部分厂家均采用H桥串联多电平和开关频率的优化PWM三电平两种技术方案。三电平式所采用的控制方式有各种实现方法，较常大多为空间电压矢量式，而串联多电平式的控制方用的方法是在相电压式各不相同。本文提出一种革新型并可实现宽调制的波形上叠加3倍谐深度的波形调制方法——连续波形变换技术波从而将相电压的波图1平顶波的方法示意图（ContinousWavewformModulation，CWM）[1]。该方法峰削成平顶。图1示出其基本工作原理。图中A——标准相电压B——叠加3次谐波的波形通过连续调节相电压输出波形，以实现电压利用率C—

7、—叠加后的实际相电压的波形在1.15～2之间连续调节，从而保证逆变单元具有最叠加3次谐波的波形表达式为：高利用率、最佳输出线电压波形和最小谐波。%2#3!2调制波变换方法’u=Usin!!t+3!"-U0≤!t≤23&（1）常用的调制波的变换方法有正弦PWM’u=-Usin!t+#3!≤!t≤2!（SPWM）、提高电压利用率的准最优PWM、开关损(333（3）提高电压利用率的准最优PWM法该方耗最小的PWM、谐波消去的PWM（SHE-PWM）、减法是在相电压的标准正弦波ur1信号上叠加一个3定稿日期：2005-07-30次谐波ur3，

8、使相电压变成图2所示的马鞍形波。作者简介：张皓(1968-)，男，黑龙江伊春人，高级工程标准正弦波叠加3倍谐波后的调制波形表达式师，研究方向为交流电力传动技术。为：ur=U!sin!t+sin3!t/6"（2）12多电平