四象限運(yùn)行級(jí)聯(lián)型多電平逆變器的研究.pdf

1、傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)型逆變器由于功率單元輸入端采用不控整流橋，所以再生電能無法逆向流入電網(wǎng)，因此限制了其在礦井提升機(jī)等一類需要四象限運(yùn)行場(chǎng)合中的應(yīng)用;同時(shí)，輸入電流中含有較高的諧波，若不加移相變壓器，這會(huì)給電網(wǎng)造成諧波污染。針對(duì)上述問題，本文提出一種能使高壓電機(jī)四象限運(yùn)行的級(jí)聯(lián)型多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　 本文對(duì)功率單元三相PWM整流器進(jìn)行研究，給出其在三種坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，提出兩種PWM整流器矢量控制方法:基于電網(wǎng)電壓定向的前饋解耦控

2、制算法和無交流電壓傳感器的滑模結(jié)構(gòu)直接功率控制策略。這給四象限級(jí)聯(lián)型多電平逆變器的能量雙向流動(dòng)提供了有效途徑。
　　 在逆變部分對(duì)傳統(tǒng)單極性SPWM調(diào)制方法和載波移相技術(shù)方法進(jìn)行深入分析，提出一種新型載波移相單極性SPWM調(diào)制算法。給出其數(shù)學(xué)模型和仿真模型，每個(gè)H橋的功率開關(guān)器件在調(diào)制波每個(gè)周期中有一半處于常開或常閉狀態(tài)，因此可以大大減小開關(guān)器件開關(guān)頻率和降低開關(guān)損耗。此外，提出一種基于級(jí)聯(lián)型逆變器的移相SVPWM控制算法，脈沖

3、產(chǎn)生方式簡(jiǎn)單，在不增加處理器運(yùn)算復(fù)雜度的前提下，實(shí)現(xiàn)了多電平電壓輸出，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的正確性。
　　 論文推導(dǎo)出了功率單元PWM整流器和H橋逆變器的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而給出了四象限級(jí)聯(lián)型逆變器的數(shù)學(xué)模型，得出功率單元對(duì)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)再生能量的分配具有同時(shí)性和平均性結(jié)論;將PWM整流器的控制算法應(yīng)用于四象限功率單元，實(shí)現(xiàn)輸入電流單位功率因數(shù)。
　　 搭建了每相由五功率單元組成的四象限級(jí)聯(lián)型多電平逆變器的低壓實(shí)驗(yàn)裝置。設(shè)