基于電網電壓補償的多電平變頻器控制方法研究
時間:2008-07-14 15:54:00來源:yangliu
導語:?提出了一種基于電網電壓補償的多電平變頻器控制方法,從主回路拓撲結構出發,以低壓變頻器規則采樣法為基本理論,詳細介紹了適合于多電平變頻器控制的理論分析和算法推導過程。
摘要:提出了一種基于電網電壓補償的多電平變頻器控制方法,從主回路拓撲結構出發,以低壓變頻器規則采樣法為基本理論,詳細介紹了適合于多電平變頻器控制的理論分析和算法推導過程。并給出了適合數字信號處理的采樣原理和采樣時序。直接根據電網電壓的變化,實時調節輸出電壓,能獲得與閉環系統相媲美的理想機械特性和運行效果。該方法不僅具有計算步驟簡單、輸出SPWM對稱性好、精度高和控制方便的特點,而且適用于任何電平數目及拓撲結構。試驗結果表明,和其他多電平控制方法相比,使用效果好,有很高的利用價值。
關鍵詞:電網電壓補償;多電平變頻器;采樣;SPWM
1 引言
近年來,多電平變頻器在高電壓、大功率變頻裝置中得到了越來越廣泛的應用,其基本拓撲結構為二極管嵌位、飛跨電容、多電平串聯3種形式,相比較而言,多電平串聯型具有如下優點:
(1)采用功率單元串聯,而并非功率器件串聯方案,電路中省去了大量的嵌位二極管和電壓平衡電容器;各功率單元采用模塊化結構,可以互換,維修方便。
(2)逆變器結構基于傳統的兩電平逆變器單元形式主回路拓撲結構非常簡單。
(3)每一個逆變橋由相互獨立的直流電壓源供電,不存在中性點電壓不平衡的問題。
這類變頻器大多采用開環控制方案,電網電壓的波動直接影響著輸出電壓,繼而影響電機的輸出功率。如果能夠在不影響系統結構的情況下,直接根據電網電壓的變化,實時調節輸出電壓,將會直接獲得與閉環系統相媲美的理想機械特性和運行效果。
[b]2 多單元串聯大功率逆變原理
2.1 主回路拓撲結構[/b]
多單元串聯,就是采用若干個低電壓輸出功率單元串聯方式直接獲得高電壓輸出,從而合成整個變頻器的功率輸出。圖1所示為6個功率單元串聯的大功率變頻器主回路拓撲結構。
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