大功率两电平电压源逆变器脉宽调制策略的研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.08.012

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (8): 64-69.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.08.012

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大功率两电平电压源逆变器脉宽调制策略的研究

徐栋, 王英

大连交通大学电气信息工程学院, 辽宁大连 116021

收稿日期:2021-03-10 出版日期:2021-08-30 发布日期:2021-10-14
作者简介:徐栋(1996—),男,硕士研究生,研究方向为电机驱动及其控制。|王英(1962—),男,教授,研究方向为电机驱动及其控制。

Research on Pulse Width Modulation Strategy of High Power Two-level Voltage Source Inverter

XU Dong, WANG Ying

School of Electronics and Information Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116021, China

Received:2021-03-10 Online:2021-08-30 Published:2021-10-14

摘要/Abstract

摘要：

针对大功率两电平电压源逆变器功率器件开关频率较低引发的问题,给出了一种输出频率低频段采用异步空间矢量脉宽调制(SVPWM)、中频段采用同步SVPWM和特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的多模式脉宽调制策略。所提调制策略可以避免在低频时SHEPWM开关角存储量过大、中频时谐波电压含量较高的问题。采用电压矢量等效法实现了SHEPWM和SVPWM之间的平稳切换,采用电流谐波过零点的方法实现了SHEPWM不同载波比之间的平滑过渡。采用MATLAB/Simulink搭建仿真平台,验证了多模式脉宽调制策略的可行性。

关键词: 大功率逆变器, 多模式脉宽调制, 平稳切换, MATLAB/Simulink

Abstract: Aim

ing at the problem caused by low switching frequency of power devices in high-power two-level voltage source inverter,a multi-mode PWM strategy with asynchronous space vector pulse width modulation (SVPWM) in low frequency and synchronous SVPWM and specific harmonic elimination pulse width modulation (SHEPWM) in medium frequency is proposed.This modulation strategy can avoid the problems of excessive storage of SHEPWM switching angle at low frequency and high harmonic voltage content at medium frequency.The voltage vector equivalent method is used to realize the smooth switching between SHEPWM and SVPWM,and the current harmonic zero crossing method is used to realize the smooth transition between SHEPWM.different carrier ratios of MATLAB/Simulink is used to build the simulation platform to verify the feasibility of the multi-mode PWM strategy.

Key words: high power inverter, multi-mode pulse width modulation, smooth switching, MATLAB/Simulink

中图分类号:

TM464

徐栋, 王英. 大功率两电平电压源逆变器脉宽调制策略的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(8): 64-69.

XU Dong, WANG Ying. Research on Pulse Width Modulation Strategy of High Power Two-level Voltage Source Inverter[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(8): 64-69.

图/表 8

图1

图2

图3

表1

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表2

图5

图6

参考文献 15

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参数	数值	参数	数值
额定相电压U_N/V	220	定子电阻R_s/Ω	0.025
额定功率P/kW	100	磁链ψ_f/Wb	0.62
电机极对数p	2	L_d/mH	2
额定转矩T_e/(N·m)	500	L_q/mH	4.7
额定转速n_N /(r·min^-1)	1 800	转动惯量J /(kg·m^-2)	0.08

调制波频率f_s/Hz	载波比N	载波频率f_c/Hz
0~26	异步调制	0~546
26~36	21	546~756
36~42	15	540~630
42~48	9	378~432
48~54	7	336~378
54~60	3	162~180
>60	方波	—

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Research on Pulse Width Modulation Strategy of High Power Two-level Voltage Source Inverter

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