三电平NPC逆变器PWM控制方法的研究

论文摘要

三电平中点箝位型(NPC)逆变器由于其等效开关频率高、单管承受电压低、输出电压波形好等优点,已经成为当今电力电子和电力传动技术的研究热点。而PWM控制方法是三电平NPC逆变器的核心技术之一。本文重点对载波层叠和空间矢量PWM控制方法进行了研究。论文的主要内容包括以下几个方面:1、介绍了三电平NPC逆变器技术及其PWM控制方法的原理和研究现状。对比分析了载波调制、空间矢量和虚拟空间矢量控制方法的优缺点;2、利用双重傅立叶级数和Bessel定理,推导了载波层叠PWM控制逆变器输出波形的表达式,并建立了载波反相和载波同相层叠PWM控制的三电平NPC逆变器仿真模型。通过仿真和实验研究,验证了理论分析的正确性;3、论证了空间矢量控制方法对中点电压平衡控制的局限性。采用基于传统空间矢量和虚拟空间矢量混合调制方法,对中点电压进行控制,通过仿真和实验研究,验证了该方法对中点电位平衡控制的有效性。论文通过对三电平NPC逆变器的载波层叠PWM控制方法和中点电压平衡关键技术的研究,对三电平NPC逆变器的性能进行了改善,为工程应用提供了研究基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 三电平NPC 逆变器及其调制方法概述
• 1.1.1 三电平NPC 逆变器发展现状
• 1.1.2 三电平NPC 逆变器PWM 控制方法
• 1.2 本文的主要内容
• 第二章 三电平NPC 逆变器载波层叠 PWM 控制技术研究
• 2.1 载波层叠PWM 控制方法的理论分析
• 2.1.1 载波反相层叠法
• 2.1.2 载波同相层叠法
• 2.1.3 两种控制方法比较
• 2.2 仿真与实验研究
• 2.2.1 仿真研究
• 2.2.2 实验研究
• 2.2.3 结果分析
• 第三章 三电平NPC 逆变器空间矢量 PWM 控制技术研究
• 3.1 传统空间矢量控制方法
• 3.2 虚拟空间矢量控制方法
• 3.3 空间矢量混合调制控制方法
• 3.3.1 空间矢量混合调制控制方法选取原则
• 3.3.2 空间矢量混合调制分区方法
• 3.3.3 混合调制空间矢量作用时序设计
• 3.4 仿真和实验研究
• 3.4.1 仿真研究
• 3.4.2 实验研究
• 3.4.3 结果分析
• 第四章 总结与展望
• 4.1 研究总结
• 4.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文