【摘 要】
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与两电平逆变器相比较,三电平逆变器以其输出电压波形正弦度更高、谐波特性更好等优点而得到了广泛的研究和应用。本文选取T型三电平逆变器作为研究对象,对其调制策略、共模电压抑制和中点电压平衡控制等进行了深入研究。为了降低三电平调制策略的分析复杂度,本文以小矢量顶点为中心,将三电平矢量图转换为结构简单的两电平矢量图,并根据两电平矢量的分布特点建立60°坐标系对T型三电平逆变器的空间矢量脉宽调制（SVPWM
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与两电平逆变器相比较,三电平逆变器以其输出电压波形正弦度更高、谐波特性更好等优点而得到了广泛的研究和应用。本文选取T型三电平逆变器作为研究对象,对其调制策略、共模电压抑制和中点电压平衡控制等进行了深入研究。为了降低三电平调制策略的分析复杂度,本文以小矢量顶点为中心,将三电平矢量图转换为结构简单的两电平矢量图,并根据两电平矢量的分布特点建立60°坐标系对T型三电平逆变器的空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略进行研究。与一般扇区划分的SVPWM策略相比较,该60°坐标系下基于两电平的三电平SVPWM策略仅需以小扇区编号作为分类标准实现矢量序列,一定程度上简化了数字化实现。针对传统SVPWM方案共模电压高的问题,分析了共模电压的产生机理以及各个矢量的共模电压值,为了抑制共模电压,采用共模电压幅值较小的矢量合成共模电压幅值较大的中心小矢量,该方案可以实现系统的共模电压幅值限制为六分之一直流母线电压,是传统SVPWM方案共模电压幅值的一半。针对三电平逆变器固有的中点电压平衡问题,研究了适用于共模电压抑制方案的中点电压调节方法。此外,针对该共模电压抑制方案的中点电压调节能力要弱于传统SVPWM方案的不足,为了增强共模电压抑制方案的中点电压调节能力,在对共模电压抑制方案以及另一种共模电压抑制的五段式序列方案对中点电压的作用效果进行理论量化分析的基础上,根据中点电压波动和中点电流的方向,选择使用两者之一的矢量序列,这种混合方案在抑制共模电压的同时,增强了中点电压控制能力。搭建仿真模型以及实验平台进行验证,仿真和实验结果表明,共模电压抑制方案和混合方案的共模电压幅值均抑制到传统SVPWM方案的一半,混合方案的中点调节能力要强于其余两种方案。所提方案的有效性和正确性得到了验证。
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