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三电平逆变器控制策略的研究

贾煜  
【摘要】: 二极管箝位式三电平逆变器作为一种常用的三电平逆变器拓扑结构,广泛应用于高压大功率的场合。这种逆变器具有耐压要求低、输出电压谐波含量小等优点而越来越成为变频器领域中的热点研究问题。由于三电平逆变器开关器件数目众多,因此它的控制复杂,对三电平逆变器的控制技术就成为了研究的核心内容。本文主要对它的控制技术进行研究,以此拟作为今后进一步研究的基础。 首先以载波调制为基本的调制方式,分析了三电平逆变器的拓扑结构与工作原理,并给出仿真;此外,本文重点研究了三电平的空间矢量调制,对它的调制算法进行了深刻的研究,并给出了每步算法的仿真;在此基础上,针对三电平拓扑结构存在的中点电位不平衡的问题,分析了不平衡的原因,并对现有的控制方式进行分析对比,最后提出了一种新的控制方式并仿真验证了采用这种控制方式的有效性。 本文还设计了一套二极管箝位式三电平逆变器系统。其中,硬件设计包括逆变主电路设计,外围电路设计和控制电路的设计。软件设计基于先进的TMS320F2812DSP,设计了改进的三角载波层叠式调制方法的控制程序。结果表明,该算法非常适用于DSP数字化控制软件的实现,控制性能稳定。


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