【摘 要】
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单元串联高压变频器其是目前电力电子领域研究的热点之一,它具有以下优点:输入侧对电网污染小;输出电压接近正弦波,不需要输出滤波器;结构简单,易模块化;控制方法简单等等,这
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单元串联高压变频器其是目前电力电子领域研究的热点之一,它具有以下优点:输入侧对电网污染小;输出电压接近正弦波,不需要输出滤波器;结构简单,易模块化;控制方法简单等等,这些优点使得单元串联高压变频器在电力拖动领域尤其是在风机、水泵等调速性能要求不高的场合应用前景广阔。本文选择单元串联型拓扑结构作为高压变频器的基本结构,进行了细致的研究。具体来说,本文的具体工作如下:分析了载波水平移相SPWM调制方法的原理及其对谐波抑制的显著特点,指出了这种载波移相SPWM方法应用于单元串联多电平结构的优越性。在分析比较了高压变频器的几种主电路拓扑结构的优缺点后,结合实际情况,确定了本系统的设计方案采用单元串联作为多电平高压变频器的拓扑结构。并针对单元串联多电平变频器,详细分析了其工作原理。根据载波移相SPWM调制算法,进行了基本的系统设计,包括移相变压器,功率单元以及控制器的设计。功率单元级联型高压变频器采用多个功率单元级联来形成高压输出,而每个功率单元采用错位移相式SPWM脉冲进行控制。为了实时产生多路SPWM脉冲对多个功率单元进行控制,采用逻辑器件“现场可编程逻辑器件-FPGA”来完成多路实时SPWM脉冲的产生。在实验平台上完成了硬件调试,成功实现了变频器错位移相SPWM多电平电压的输出,初步达到了预期的设计目标。为基于单元串联多电平逆变器的变频调速系统下一步的调制算法、控制策略的研究打下了坚实的基础。
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