基于波形重構(gòu)技術(shù)的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仿真研究.pdf

1、低諧波的高壓大功率變頻器是當(dāng)前電能變換領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。最先采用的提高變頻器的電壓等級(jí)的技術(shù)是多重化技術(shù)。多重化技術(shù)包括無輸出變壓器耦合疊加的直接多重化和通過輸出變壓器實(shí)現(xiàn)疊加的多重化兩種方法。使用多重化技術(shù)在提高變頻器電壓等級(jí)的同時(shí)，也降低了輸出電壓或電流的諧波。多重化技術(shù)的顯著特點(diǎn)是參加疊加的逆變器具有相同的結(jié)構(gòu)，相互錯(cuò)開一定的角度，使特定次輸出諧波之間的相位相差180°，以達(dá)到消除特定次諧波的目的。與此同時(shí)，又提出了波形重構(gòu)技術(shù)

2、和諧波注入的方法。在單個(gè)逆變器中可以用多種調(diào)制和加入輔助硬件的方法來重構(gòu)正弦波，使輸出電壓、電流波形比基本電路形式更接近于正弦波。 本文采用波形重構(gòu)技術(shù)和多重化技術(shù)相結(jié)合來提高變頻器的電壓等級(jí)并減少諧波。采用波形重構(gòu)技術(shù)，利用傳統(tǒng)的六管逆變器，在逆變器內(nèi)部的直流側(cè)用簡(jiǎn)單的半橋逆變器產(chǎn)生方波、用輔助變壓器對(duì)方波進(jìn)行大小變換，進(jìn)一步用三個(gè)雙向開關(guān)向基本的六管逆變器主電路注入適當(dāng)?shù)姆讲?，從而在逆變器?nèi)部通過硬件和相應(yīng)的控制完成了對(duì)單元

3、逆變器輸出波形的重構(gòu)。 本文分析了單元串聯(lián)逆變器消諧原理和單元逆變器波形重構(gòu)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合諧波和逆變器多重化理論，從單元逆變器的外部輸出對(duì)稱性考慮，選擇了通過輸出變壓器疊加的一種二重化電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 針對(duì)這種新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在研究了基本六脈波逆變器電路結(jié)構(gòu)及其逆變器多重化技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了一種新的控制方法，提出了一種導(dǎo)電制的規(guī)律。運(yùn)用新的導(dǎo)電制控制方法，通過控制三個(gè)雙向開關(guān)工作頻率，使逆變器在輸出頻率很低的情

4、況下輸出波形的階梯數(shù)增多，輸出電壓諧波減小，從而使輸出波形更接近正弦波。提出了一種運(yùn)用波形重構(gòu)技術(shù)并在逆變器的總諧波畸變率最小的情況下，計(jì)算它的直流側(cè)變壓器變比的方法，并通過仿真驗(yàn)證了計(jì)算的正確性。 分析了逆變器的交流側(cè)變壓器對(duì)逆變器輸出波形多重疊加的作用，提出了在逆變器的總諧波畸變率最小時(shí)，采用多重疊加技術(shù)，來研究交流側(cè)變壓器變比和各逆變器錯(cuò)開角的計(jì)算方法，并通過仿真驗(yàn)證了計(jì)算正確性。結(jié)果表明，在相應(yīng)的控制下，采用多重化和波形