多电平变换器PWM调制策略.pdf

第 章多电平变换器 调制策略 多电平变换器研究的重点内容之一是对其调制策略的研究 调制策略的优劣直 接影响着多电平变换器的性能 在过去的 多年里 研究者们对各种拓扑结构的 多电平变换器调制策略开展了大量的研究工作 提出了一系列行之有效的调制方 法 这些调制方法基本上都是传统的两电平变换器脉宽调制技术的扩展和引申 但 由于多电平变换器本身所具有的特殊性 其所采用的调制策略也各有特点 多电平变换器 调制策略的分类 多电平变换器的 调制策略种类繁多 若按采用开关频率的不同 多电平 变换器调制策略可以分为基波开关频率调制 即在输出基波周期内 开关器件通 断一次 和高开关频率调制 即在输出基波周期内 开关器件通断多次 其中 基波开关频率调制又可分为空间矢量控制 和有选择的谐波消除技术 而高开关频率调制则可分为空间矢量 和多载波 多载波 一般采用两种技术 即 基于载波垂直移相技术 包括 基于载波水平移相技术 多电平变换器 调制 策略分类示意图如图 所示 图 多电平变换器 调制策略分类示意图 也有研究者对多电平变换器调制策略的分类是从多电平变换器的控制自由度考 虑 通过不同的组合 得到各种不同的调制策略 例如 就载波而言 多电平变换 器的载波通常不止一个 其形状可以是常用的三角波 也可是锯齿波等 对每种载 波至少有频率 相位 幅值 垂直方向的偏移量和水平方向的偏移量等多个可控制 的自由度 而多电平变换器的调制波 可以是正弦波或梯形波 同样对于每种调制 波形 也有频率 相位 幅值 叠加零序分量等多个参数 即自由度 若将不同控 制自由度进行互相组合 会产生一些新型多电平变换器 调制策略 并进一步 与各种多电平变换器的基本拓扑相结合 将产生数量庞大的多电平变换器 调 制策略 多电平 调制策略 调制策略 常规的 调制策略是将三角载波和正弦调制波比较且生成 波形 而 多电平 调制策略是基于多载波的正弦脉宽调制 基于多载波的 调制 策略的基本原理是采用几个三角载波信号和正弦参考信号 通过它们之间的比较产 生开关切换信号 基于多载波的 技术是多电平变换器最常用的调制策略之 一 它是两电平 技术在多电平变换器中的直接拓展 由于多电平变换器拓 扑的复杂性和多样性 与两电平变换器相比 多电平变换器的 调制策略也 更具多样性 常用的主要有两种 基于载波垂直移相的 和基于载波水平移 相的 载波垂直移相 多电平调制策略 载波垂直移相 调制策略是两电平变换器 方法在多电平变换器中 的拓展 其基本原理是将 电平变换器的 个具有相同频率和相同幅值的三角 载波并排放置 形成载波组 以载波组的水平中线作为参考零线 共同的正弦调制 波与其相交 得到相应的开关信号 载波垂直移相 多电平调制主要包括以下三种调制策略 所有载波相位相同的 调制策略 如图 所示 所有相邻的载波相位相反的 调制策略 如图 所示 正载波与负载波相位相反的 调制策略 如图 所示 载波水平移相 多电平调制策略 将两电平 调制方法推广到多电平变换器调制策略中 便产生了基于多 个三角载波信号移相的 方法