級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器研究.pdf

1、本文針對高功率密度航空400Hz中頻逆變器研制需求，對級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器進(jìn)行了理論研究和樣機(jī)研制，主要完成工作如下：
　　(1)介紹了課題的研究背景，比較了航空靜止變流器中傳統(tǒng)拓?fù)渑c多電平逆變拓?fù)涞膬?yōu)劣，對多電平SPWM逆變器進(jìn)行了系統(tǒng)概述，對級聯(lián)式逆變器的主要級聯(lián)疊加形式和相應(yīng)的控制方法進(jìn)行了簡要的介紹，最后根據(jù)適用對象選定了控制方法。
　　(2)對單極性倍頻SPWM調(diào)制的傳統(tǒng)全橋逆變器以及級聯(lián)式相移載波SPWM

2、逆變器的工作原理進(jìn)行了分析比較，理論分析了電感電流紋波與級聯(lián)逆變器串聯(lián)的H橋個數(shù)之間的關(guān)系，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，證明了串聯(lián)疊加的H橋個數(shù)增加可以增加輸出橋臂電壓電平數(shù)，可以顯著改善輸出波形質(zhì)量，減小濾波器體積重量。
　　(3)對級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器進(jìn)行了系統(tǒng)建模，采用狀態(tài)空間平均法，建立了級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器電路的連續(xù)狀態(tài)模型，設(shè)計(jì)了電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)控制器，并對雙環(huán)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從理論上分析論證了系

3、統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(4)對單極性倍頻SPWM調(diào)制的傳統(tǒng)全橋逆變器以及N個H橋串聯(lián)疊加的級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，推導(dǎo)出了濾波前輸出電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并計(jì)算出各次諧波的含量，通過這些數(shù)據(jù)分析諧波分布的規(guī)律。進(jìn)而進(jìn)行了驗(yàn)證性仿真，從諧波分布的角度分析了級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器能夠改善波形質(zhì)量的原因，以及顯著減小濾波器體積的原因。
　　(5)對兩個 H橋串聯(lián)疊加的級聯(lián)式相移載波SPWM逆變器的硬件實(shí)現(xiàn)做了詳細(xì)