论文题目: 多电平逆变器PWM新方法及相关技术
论文类型: 博士论文
论文专业: 电力电子与电力传动
作者: 王鸿雁
导师: 何湘宁
关键词: 多电平逆变器,控制自由度,双傅立叶分析,多电平
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,随着电工领域各种技术的全面发展,人们希望电力电子装置能够处理越来越高的电压等级和容量等级,多电平变换器也就是在这种背景下成为高压大功率变换研究的热点。本文主要是系统化地研究了多电平变换器PWM控制方法,以寻找它们之间的相互关联性和规律;本文还研究了多电平功率因数校正变换器。本文详细阐述了多电平逆变器的控制自由度及其组合的思想。利用多电平逆变器多个载波之间在竖直方向上的偏移量这个自由度,提出了多电平逆变器载波交叠式PWM方法。该方法在低调制度范围内具有良好的谐波特性,在高调制度范围内谐波特性和传统的消谐波PWM方法基本相同。同时利用向调制波中注入零序分量和多电平逆变器多个载波之间在竖直方向上的偏移这两个自由度,将多电平逆变器载波交叠式PWM方法和开关频率优化PWM方法相结合,提出了载波交叠一开关频率优化PWM方法。该方法同时具有载波交叠式PWM方法和开关频率优化方法的优点:在低调制度下具有良好的谐波特性;高直流电压利用率。为了提高输出电压在低调制度范围内的谐波性能,本文基于控制自由度组合的思想,提出了飞跨电容多电平逆变器一种新型PWM方法,该方法能够在一个载波周期内保证飞跨电容的电压的平衡。为了使飞跨电容三电平逆变器PWM控制方法的研究具有系统性和理论性,本文建立了载波相移PWM方法和空间矢量PWM方法之间的联系,在此基础上提出了飞跨电容三电平逆变器开关损耗最小PWM方法,该方法很大程度地减少了开关损耗,提高了系统的效率。本文利用多电平逆变器载波之间在竖直方向的位移和水平方向的位移这两个自由度,从理论上进一步研究了二极管箝位型多电平逆变器的三类新型PWM方法:COPWM-A、COPWM-B和COPWM-C。通过双重傅立叶变换及其相关性质,从理论上定量分析和计算了三类调制方法输出电压的谐波分量,并给出了多电平逆变器双重傅立叶变换的详细分析和计算过程。根据COPWM-A、COPWM-B和COPWM-C三类调制方法线电压的谐波分量理论表达式,可以得出三类调制方法的理论频谱,并定性的给出了三类PWM方法的特点。通过对三类PWM方法谐波性能的比较,得出了COPWM-A调制方法输出线电压的谐波性能最优的结论。根据线电压的谐波分量理论表达式,得出了载波之间的竖直方
论文目录:
第一章绪论
1．1．引言
1．2．多电平逆变器拓扑结构的研究
1．3．多电平逆变器软开关技术的研究
1．3．1．有源软开关技术
1．3．2．无源低损软开关技术
1．3．3．无源无损软开关技术
1．4．多电平逆变器PWM控制方法
1．4．1．阶梯波调制方法
1．4．2．开关点预制PWM方法
1．4．3．空间矢量PWM方法
1．4．4．载波PWM方法
1．5．本文主要研究内容
参考文献
第二章二极管箝位型多电平逆变器PWM控制方法的研究
2．1．控制自由度组合的思想
2．2．载波交叠PWM方法和载波交叠-开关频率最优PWM方法
2．2．1．载波交叠PWM方法
2．2．2．载波交叠-开关频率优化PWM方法
2．2．3．仿真和实验结果
2．2．4．性能分析和比较
2．3．本章小节
参考文献
第三章飞跨电容多电平逆变器PWM控制方法的研究
3．1．飞跨电容多电平逆变器的新型载波PWM方法
3．1．1．飞跨电容三电平逆变器工作原理
3．1．2．新型载波PWM方法原理分析
3．1．3．仿真和实验结果
3．2．飞跨电容三电平逆变器PWM方法之间的本质联系
3．3．飞跨电容三电平逆变器开关损耗最小PWM方法
3．3．1．原理
3．3．2．仿真和实验
3．4．本章小节
参考文献
第四章基于控制自由度组合的多电平逆变器PWM控制方法的理论分析
4．1．多电平逆变器第一类PWM方法的谐波分析
4．1．1．高调制度时谐波分析和计算
4．1．2．中调制度时谐波分析和计算
4．1．3．低调制度时谐波分析和计算
4．2．多电平逆变器第二类PWM方法的谐波分析
4．2．1．高调制度时谐波分析和计算
4．2．2．中调制度时谐波分析和计算
4．2．3．低调制度时谐波分析和计算
4．3．多电平逆变器第三类PWM方法的谐波分析
4．3．1．高调制度时谐波分析和计算
4．3．2．中调制度时谐波分析和计算
4．3．3．低调制度时谐波分析和计算
4．4．多电平逆变器三类调制方法的分析和比较
4．4．1．三类调制方法的频谱特性的比较
4．4．2．三类调制方法谐波性能和载波交叠量之间的关系
4．4．3．直流电压利用率的讨论
4．5．电平数是偶数时多电平逆变器的调制方法
4．6．本章小节
参考文献
第五章多电平功率因数校正变换器的研究
5．1．功率因数校正技术
5．2．四电平功率因数校正变换器及其运行模式分析
5．2．1．拓扑结构
5．2．2．运行模式分析
5．3．四电平功率因数校正变换器PWM控制方法
5．4．四电平功率校正变换器性能分析
5．4．1．输入电流纹波
5．4．2．电路的性能和效率
5．5．四电平PFC实验结果
5．6．多电平PFC电路
5．7．本章小节
参考文献
第六章总结和展望
6．1．论文工作总结
6．2．今后工作的展望
攻读博士期间发表的论文
附录：实验装置
致谢
发布时间: 2005-07-14
参考文献
- [1].级联型多电平逆变器的SVPWM控制系统研究[D]. 卢峥.湖南大学2018
- [2].新型多电平逆变器组合拓扑结构和多电平逆变器的容错技术[D]. 陈阿莲.浙江大学2005
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- [5].基于虚拟同步发电机控制的级联H桥多电平逆变器[D]. 阿曼（AMAR IBRAHIM HAMZA AHMED）.华北电力大学(北京)2016
- [6].级联多电平逆变器高性能控制方法及故障诊断的关键技术研究[D]. 徐彬.东北大学2011
- [7].混合箝位多电平逆变器分析方法、载波PWM技术及故障诊断的研究[D]. 赵菁.浙江大学2012
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