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《上海海事大学》 2007年
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基于SPWM的新型不对称多电平逆变器的研究

周利伟  
【摘要】: 近年来,多电平功率变换技术因其在高压大功率应用场合的广阔前景,已成为电力电子领域的研究热点。围绕多电平变换器,新型电路拓扑及相关调制策略层出不穷。无论从广度还是深度而言,多电平技术研究都得到极大推动。 本文在“电力电子基本拓扑单元”这一概念的基础上,对适用于构成新型不对称逆变电路的“多电平基本单元”进行了研究。根据不对称拓扑的特点,本文提出了具有针对性的SPWM控制方法,以便对这种不对称拓扑进行有效控制。接着完成了其中一种典型六电平拓扑的单相和三相系统设计,并对其进行了仿真,最后给出了这种拓扑的单相和三相系统的实验结果。得出了这类拓扑在适当的控制下能够正常地工作,针对性的SPWM方法能够对这类拓扑进行有效控制这一结论。具体内容主要是: 分析了二极管箝位、电容箝位、级联型多电平逆变器的工作原理和优缺点。研究了一类新型不对称多电平逆变器,讨论了采用这种不对称多电平逆变器构成组合式三相逆变器的方法,并分析了电路工作原理。与传统拓扑结构相比,新型不对称多电平逆变器具有简化电路、提高效率的优点。 分析了常用多电平逆变器的控制方法,着重研究了常规的载波PWM方法,在此基础上提出了针对不对称多电平逆变器拓扑的SPWM控制方法。 设计了不对称多电平逆变器中的一种典型拓扑结构——不对称六电平逆变器的单相和三相系统。主要包括主电路、单相和三相系统的SPWM控制电路、缓冲电路、驱动电路以及死区设置电路的设计等。 利用MATLAB对新型不对称六电平逆变器拓扑进行了单相和三相系统的仿真,得到了令人满意的仿真结果。最后作了实际的硬件电路实验,得到的实验结果与理论分析和仿真结果基本一致,验证了电路拓扑的可行性和控制方法的有效性。
【学位授予单位】:上海海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM464

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