随着电气传动技术的发展,大功率高压变频器已经成为交流调速研究的热点之一。采用高压变频器实现高压电机的无级调速,可以有效的节约能源,提高产品的产量和质量,大幅降低生产成本,其市场潜力巨大,应用前景广阔。 级联多电平功率变换技术可以使耐压值较低的全控型电力电子器件可靠应用于高压大功率领域,并有效减少PWM控制产生的高次谐波,但多电平功率变换电路的拓扑结构和控制方法较为复杂。级联型多电平功率变换电路易于向高电压等级扩展,在高压电机调速和电力系统无功补偿领域已获得实际应用。 级联多电平变频器不同于传统的两电平变频器,由于其开关器件的增多引起了驱动脉冲的分配问题,现有的数字信号处理器与多电平变频器的开关器件之间,存在着驱动脉冲的接口问题。因此,本文以级联多电平的控制系统为研究对象,主要做了以下几方面的工作: (1)从研究高压变频器的各种主电路拓扑入手,深入分析了本文研究的三单元串联变频系统工作原理。 (2)对比研究了级联多电平变频器的载波移相PWM调制算法和SVPWM算法,从中揭示出两者之间的本质联系,使得采用载波调制的方法来实现SVPWM技术成为可能,在此基础上对一种基于参考电压分解的SVPWM调制算法进行了深入分析,并对这两种调制方式进行了仿真比较。 (3)在对实验系统进行理论分析和仿真验证的基础上,从提高系统性能和装置的可靠性出发,设计了基于智能功率模块(IPM)的主电路和基于数字信号处理器(DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)的控制电路,搭建了较为完整的实验平台,并对相位移载波调制方法进行了实验验证。