级联H桥多电平变频调速系统失电跨越策略优化

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作者 蔡信健 邵明 +2 位作者 李天建 李合鑫 李国旺 《机电技术》 2021年第2期62-65,77,共5页

高速重载工况下级联H桥多电平变频调速系统失电跨越会出现过调制现象,将影响变频器内部多个H桥单元之间的电能分配,导致失电跨越失败。文章提出基于人工蜂群的失电跨越优化策略,以消除过调制的不良影响,通过仿真与样机实验验证了其有效性。

关键词 级联h桥多电平变频调速系统 过调制 人工蜂群

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直流电压不均衡的级联H桥多电平变频器载波移相PWM调制策略的设计 被引量：38

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作者 蔡信健 吴振兴 +1 位作者 孙乐 王书秀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期119-127,共9页

对于级联H桥多电平变频器,单元独立直流电源的参数差异及故障等多种因素均会导致各单元的直流电压不均衡。单元直流电压不均衡时,传统载波移相(PSC)PWM调制策略无法消除电压的低频边带谐波,导致变频器输出的电能质量明显降低。对单元载... 对于级联H桥多电平变频器,单元独立直流电源的参数差异及故障等多种因素均会导致各单元的直流电压不均衡。单元直流电压不均衡时,传统载波移相(PSC)PWM调制策略无法消除电压的低频边带谐波,导致变频器输出的电能质量明显降低。对单元载波相位、直流电压与变频器输出电压谐波的关系进行了研究,提出了按照单元直流电压调整单元载波相位的策略。该调制策略能够消除变频器输出电压的低频边带谐波,提高电能质量,增强变频器的容错能力。仿真与样机实验结果验证了所提出的调制策略的效果。 展开更多

关键词 级联h桥多电平变频器 单元直流电压不均衡 载波移相PWM 容错能力

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模块化多电平变换器与级联H桥变换器在中高压变频器应用中的对比研究 被引量：27

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作者 李彬彬 周少泽 徐殿国 《电源学报》 CSCD 2015年第6期9-17,27,共10页

级联H桥型变换器CHB(cascaded H-Bridge)由于其笨重、复杂的多绕组移相变压器,限制了其向更高电压/功率等级电机驱动中应用。而模块化多电平变换器MMC(modular multilevel converter)的拓扑结构相比CHB可省去其笨重、复杂的移相变压器,... 级联H桥型变换器CHB(cascaded H-Bridge)由于其笨重、复杂的多绕组移相变压器,限制了其向更高电压/功率等级电机驱动中应用。而模块化多电平变换器MMC(modular multilevel converter)的拓扑结构相比CHB可省去其笨重、复杂的移相变压器,因而更希望能够采用MMC来实现更紧凑、更灵活的电机驱动解决方案。但需要指出,MMC与CHB实际上存在很多不同之处,至今还没有文献对这两种拓扑各方面性能进行过系统的比较。为此,文中首次详细对比了MMC与CHB在电路结构、工作原理、元件数量、PWM调制方法、谐波性能等方面的优缺点,并探讨了MMC在电机驱动应用中需要面对的电容电压平衡问题、环流问题、启动预充电问题、以及低频运行时的电容电压波动等问题,并给出了相应的解决方法与一些基本的实验验证,旨在为模块化多电平换流器在电机驱动应用中的推广提供一点抛砖引玉的作用。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器 级联h桥变换器 中压变频 PWM调制 启动预充电 能量回馈 低频运行

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采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统 被引量：5

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作者 熊成林 冯晓云 马俊鹏 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期93-99,共7页

为彻底消除牵引供电系统中电分相对电力机车及牵引供电系统的不利影响,在无断电过电分相方案的基础上,提出采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统。该系统利用功率前馈直接功率控制(DPC)算法,实现电力机车所需功率在接触网供电臂... 为彻底消除牵引供电系统中电分相对电力机车及牵引供电系统的不利影响,在无断电过电分相方案的基础上,提出采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统。该系统利用功率前馈直接功率控制(DPC)算法,实现电力机车所需功率在接触网供电臂与中性段之间的可控切换;利用二阶广义积分器—锁相环重构电压信号的方法,实现列车运行于中性段时相邻两接触网供电臂间供电电压和相位的柔性切换。基于Matlab/Simulink软件建立级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统仿真平台,模拟列车满功率牵引通过该系统的过程,结果表明该系统可以实现列车带载通过电分相,并且对牵引供电系统和电力机车均无冲击。 展开更多

关键词 地面过电分相系统 级联h桥多电平变流器 功率前馈DPC算法 二阶广义积分器-锁相环

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适用于大容量储能系统的级联H桥和模块化多电平逆变器分析比较 被引量：10

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作者 曹炜 徐永海 +1 位作者 李善颖 吴涛 《电网与清洁能源》 北大核心 2016年第4期30-37,共8页

大容量储能系统(energy storage system,ESS)一般需要通过功率转换系统(power conversion system,PCS)并入电网中,目前大容量PCS较为先进拓扑主要有级联H桥结构和模块化多电平结构。对结合储能系统的级联H桥逆变器和模块化多电平逆变器... 大容量储能系统(energy storage system,ESS)一般需要通过功率转换系统(power conversion system,PCS)并入电网中,目前大容量PCS较为先进拓扑主要有级联H桥结构和模块化多电平结构。对结合储能系统的级联H桥逆变器和模块化多电平逆变器进行了仿真和分析,将它们在可靠性、输出效率、经济性等多方面进行评估比较,分析结果表明2种拓扑各具特色的同时也不可避免的存在不足,对此提出了适用于大容量储能系统输出拓扑的建议。 展开更多

关键词 储能系统 功率转换系统 级联h桥 模块化多电平

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串联H桥多电平变频器中的功率平衡方法 被引量：11

6

作者 卫三民 刘丛伟 +1 位作者 孙旭东 李发海 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期64-66,26,共4页

在串联H桥多电平调速系统中 ,为使一相中各串联H桥单元输出功率平衡 ,需要对其相应的脉冲循环控制进行研究。传统的等控制周期循环法虽能达到此目的 ,但功率器件开关动作次数多 ,损耗大。本文提出的错位等周期循环法 ,在大多数输出电压... 在串联H桥多电平调速系统中 ,为使一相中各串联H桥单元输出功率平衡 ,需要对其相应的脉冲循环控制进行研究。传统的等控制周期循环法虽能达到此目的 ,但功率器件开关动作次数多 ,损耗大。本文提出的错位等周期循环法 ,在大多数输出电压范围内 ,功率器件开关动作次数减少一半 ,可大幅度降低开关损耗 ,提高系统效率。 展开更多

关键词 串联h桥 多电平变频器 功率平衡方法 异步电动机 功率器件 调速系统

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H桥级联多电平变流器的直流母线电压平衡控制策略 被引量：60

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作者 王志冰 于坤山 周孝信 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期56-63,共8页

H桥级联多电平变流器是一个非线性、多变量、强耦合系统,其中单个功率模块的直流母线电压平衡问题严重影响该类型装置的输出性能,并限制其应用范围。对变流器与系统之间的功率交换模型进行详细的数学推导,得出可以通过控制变流器负序电... H桥级联多电平变流器是一个非线性、多变量、强耦合系统,其中单个功率模块的直流母线电压平衡问题严重影响该类型装置的输出性能,并限制其应用范围。对变流器与系统之间的功率交换模型进行详细的数学推导,得出可以通过控制变流器负序电流、零序电压或负序电压的方式达到控制单相直流电压平衡的控制规律。结合全局平均直流电压控制策略和单模块直流电压控制策略,提出基于正负序电流分离解耦控制的通用三级直流母线电压控制方法,解决了H桥级联多电平变流器的直流母线电压平衡问题,并提高了装置的输出性能。仿真和实验验证了所提直流电压控制策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 h桥级联多电平变流器 静止同步补偿器 三相三线制系统 正负序电流分离 直流电压平衡控制

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三电平H桥级联高压变频器在煤矿通风机上的应用 被引量：1

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作者 肖海勃 秦振 《山东工业技术》 2017年第11期54-54,共1页

变频调速技术具有节能、高效等诸多优点,煤矿风机变频调速技术的应用适用于煤矿工作环境。本文主要是介绍一种新型三电平H桥级联高压变频器技术的原理和特点,进而阐述其应用以及发展前景。

关键词 三电平 h桥级联 高压变频器 通风机

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基于优化多电平SVPWM的H桥级联型逆变器的异步电机矢量控制系统

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作者 李婷娜 陈息坤 +1 位作者 洪赢 张天保 《工业控制计算机》 2018年第9期140-142,147,共4页

针对大功率电机驱动系统的应用需求,研究一种适用于H桥级联型三相逆变器的新型优化多电平SVPWM控制策略,并将基于优化多电平SVPWM的H桥级联三相逆变器应用于按转子磁链定向的异步电机矢量控制系统。仿真结果表明基于该控制策略的异步电... 针对大功率电机驱动系统的应用需求,研究一种适用于H桥级联型三相逆变器的新型优化多电平SVPWM控制策略,并将基于优化多电平SVPWM的H桥级联三相逆变器应用于按转子磁链定向的异步电机矢量控制系统。仿真结果表明基于该控制策略的异步电机矢量控制系统具有开关频率低、线电压谐波含量低及电流畸变率小的特点,提高了传动系统的效率;定转子磁链轨迹趋于圆形,系统具有良好的动、静态响应特性。 展开更多

关键词 优化多电平 SVPWM h桥级联 异步电机 矢量控制系统

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基于H桥单元串联式多电平高压变频器在矿井提升机中的应用 被引量：5

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作者 伍小杰 宋炜 +2 位作者 左东升 耿庆娥 杨艳 《工矿自动化》 2009年第3期61-65,共5页

针对某煤矿的主井提升机系统采用电动机转子串电阻调速方式存在运行损耗大的缺点,文章提出了一种对提升机电控系统进行H桥功率单元串联式多电平高压变频改造的方案,详细介绍了提升机PLC工艺控制系统的结构、主要技术特点以及变频传动系... 针对某煤矿的主井提升机系统采用电动机转子串电阻调速方式存在运行损耗大的缺点,文章提出了一种对提升机电控系统进行H桥功率单元串联式多电平高压变频改造的方案,详细介绍了提升机PLC工艺控制系统的结构、主要技术特点以及变频传动系统实现的基本原理。实际应用表明,经改造后的矿井提升机高压变频系统运行稳定,完全达到了设计要求。 展开更多

关键词 矿井提升机 电控系统 高压变频器 调速 h桥 功率单元 多电平

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三电平H桥级联高压变频器在煤矿通风机上的应用

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作者 杨世科 赵安伟 李奕诚 《煤炭科技》 2017年第2期152-154,共3页

平顶山天安煤业通过科研攻关研发的三电平H桥级联高压变频器在香山矿得到了初步应用,达到提高安全性能、改善环境、提高效率的目的,取得了很好的效果。本文主要是介绍新型三电平H桥级联高压变频器技术的原理和特点,阐述其应用以及发展... 平顶山天安煤业通过科研攻关研发的三电平H桥级联高压变频器在香山矿得到了初步应用,达到提高安全性能、改善环境、提高效率的目的,取得了很好的效果。本文主要是介绍新型三电平H桥级联高压变频器技术的原理和特点,阐述其应用以及发展前景。 展开更多

关键词 变频技术 三电平h桥级联 高压变频器 通风机

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单相级联H桥多电平光伏并网逆变器控制方法

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作者 邓永艳 龚世缨 《计算机与数字工程》 2016年第9期1860-1864,共5页

级联H桥多电平逆变器的效率高、电流谐波小,易于扩展和模块化。各H桥直流侧的独立电源便于由论伏组件提供,这些优点使其在光伏并网发电系统中的应用引起重视。由于各级PV组件在不同的最大功率点运行,造成功率不平衡从而产生直流侧电压... 级联H桥多电平逆变器的效率高、电流谐波小,易于扩展和模块化。各H桥直流侧的独立电源便于由论伏组件提供,这些优点使其在光伏并网发电系统中的应用引起重视。由于各级PV组件在不同的最大功率点运行,造成功率不平衡从而产生直流侧电压波动。另外,由于各个功率单元相串联,输出同一个并网电流,因此不可能由电流环直接去控制各个功率单元的直流侧电压。本文分析了单相级联H桥多电平光伏并网逆变器控制方法,将各单元直流侧电压与参考电压偏差之和经调节后转换为输出电流参考值,再采用可变调制系数抑制直流环节电压漂移。仿真结果证明了这种扩展方法是有效的。 展开更多

关键词 单相级联h桥多电平逆变器 光伏发电系统 并网电流 直流侧电压漂移

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H桥级联变频器的改进

13

作者 马小亮 《变频器世界》 2017年第10期47-51,84,共6页

基于3电平H桥的常规级联变频器（3DCHB）在我国中压调速领域应用最广泛。但因功率单元数多、变压器复杂及实现四象限运行麻烦，使之较难涉足高端传动应用领域。减少功率单元数量和简化变压器是这种级联变频器的主要改进方向。本文介绍... 基于3电平H桥的常规级联变频器（3DCHB）在我国中压调速领域应用最广泛。但因功率单元数多、变压器复杂及实现四象限运行麻烦，使之较难涉足高端传动应用领域。减少功率单元数量和简化变压器是这种级联变频器的主要改进方向。本文介绍两种基于5电平H桥的级联变频器（5L-CHB）：两象限二极管整流5L-CHB和5L-AFE整流5DCHB。与常规3L-CHB比较：前者功率单元数和变压器三相付方绕组数减半；后者功率单元数减半，变压器三相付方绕组数减至V6，且不移相，还能四象限运行。 展开更多

关键词 h桥级联变频器 5电平h桥 二极管整流 5L-AFE整流

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高压大功率电动机调速方案的分析——多电平变频器和串级调速

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作者 江友华 曹以龙 +1 位作者 龚幼民 张振武 《变频器世界》 2004年第8期5-10,共6页

本文介绍了两类高压大功率电动机调速方法：多电平变频器和串级调查，在定子端的多电平变频器方案中主要介绍了具有独立直流电源的级联型多电平主电路拓扑结构和分段SPWM控制策略，这种控制方法结合了工频开关模式和PWM调制策略两者的... 本文介绍了两类高压大功率电动机调速方法：多电平变频器和串级调查，在定子端的多电平变频器方案中主要介绍了具有独立直流电源的级联型多电平主电路拓扑结构和分段SPWM控制策略，这种控制方法结合了工频开关模式和PWM调制策略两者的优点，既可以减小开关损耗，又可以使输出波形性能满足工业要求，而在转了端的串级调速方案里，介绍了串级调速的工作原理，其中重点阐述和分析了斩波控制的内反馈串级调速原理和拓扑结构，并给出了一种新型内馈串级调速系统拓扑结构，这种结构引入PWM整流方案，并且用IGBT模块代替原有系统的晶闸管逆变结构，使得串级调速系统的功率因数可以大大提高，并可以克服停电时，逆变颠覆的故障，最后给出了两种高压大功率调速方案的优缺点和相关结论。 展开更多

关键词 多电平变频器 串级调速系统 PWM调制 SPWM控制 开关模式 内反馈串级调速 定子 高压大功率 电动机调速 级联

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级联多电平储能功率转换系统调制方法分析

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作者 晁刚 凌志斌 +2 位作者 曹阳 陈满 郭海峰 《电气传动》 北大核心 2014年第6期22-26,30,共6页

主要针对H桥级联型大容量电池储能功率转换系统(PCS)调制策略进行了理论分析和研究。首先针对载波移相PWM调制,载波层叠PWM调制以及阶梯波调制分别分析了其电压频谱特性,并设计出一种简单的阶梯波调制方法。其次基于容量等级和额定电压... 主要针对H桥级联型大容量电池储能功率转换系统(PCS)调制策略进行了理论分析和研究。首先针对载波移相PWM调制,载波层叠PWM调制以及阶梯波调制分别分析了其电压频谱特性,并设计出一种简单的阶梯波调制方法。其次基于容量等级和额定电压为2 MW/10 kV的储能功率转换系统,构建了Matlab仿真模型,仿真验证了这种阶梯波调制的有效性并比对不同调制方法的差别。 展开更多

关键词 多电平调制 电池储能功率转换系统 h桥级联

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高压变频节能系统主电路系统设计 被引量：1

16

作者 王克勇 《铜陵职业技术学院学报》 2015年第1期65-67,共3页

文章设计的高压变频装置采用隔离多绕组移相变压器的设计和绕组匝数的计算方法,移相形成的脉动整流使得输入侧具有良好的功率因数和谐波性能;基于IGBT的H桥逆变电路构成的功率单元,是高压变频装置的功率逆变回路,是实现功率传送变换的... 文章设计的高压变频装置采用隔离多绕组移相变压器的设计和绕组匝数的计算方法,移相形成的脉动整流使得输入侧具有良好的功率因数和谐波性能;基于IGBT的H桥逆变电路构成的功率单元,是高压变频装置的功率逆变回路,是实现功率传送变换的关键。由该主电路系统组成的高压变频装置可以实现调速节能和改善工艺。 展开更多

关键词 高压变频 h桥级联多电平逆变器 多绕组移相变压器 多电平PWM方法

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一种二极管箝位级联拓扑在直驱风电系统中的应用研究

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作者 胡书举 李建林 许洪华 《电源技术应用》 2008年第4期1-6,共6页

随着风电机组单机容量的不断增大,多电平变流器的应用得到了广泛关注。采用的二极管箝位五电平级联H桥拓扑,结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势,需要较少的箝位二极管和独立直流电源,即可进一步提高输出电压等级,使用移相... 随着风电机组单机容量的不断增大,多电平变流器的应用得到了广泛关注。采用的二极管箝位五电平级联H桥拓扑,结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势,需要较少的箝位二极管和独立直流电源,即可进一步提高输出电压等级,使用移相变压器和12脉波整流器作为输入电路,对其在使用多相永磁同步发电机的直驱风电系统中的应用进行了初步探索。基于拓扑提出了消谐波SPWM和载波相移SPWM相结合的调制方法,能够方便地对二极管箝位级联拓扑进行控制,可以进一步提高等效载波频率,降低器件损耗和滤波器体积。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制方法的有效性。 展开更多

关键词 直驱风电系统 18相永磁同步发电机 移相变压器 12脉波整流器 二极管箝位五电平 级联h桥 载波调制SPWM

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级联型储能系统中虚拟同步发电机控制及电池自均衡策略 被引量：15

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作者 李新 杨苒晨 +2 位作者 邵雨亭 胡耀威 陈国柱 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期180-187,共8页

为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结... 为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结合同步发电机的一次调频特性及调压特性,详细分析了同步发电机的二阶等效模型和VSG控制策略,建立VSG控制的宽频带小信号动态模型,定量分析VSG控制的固有功率耦合特性及交流侧阻抗对VSG控制的影响,提高了VSG模型准确度。通过频域模型分析虚拟惯性和阻尼以及无功控制参数与BESS性能的关系,为VSG稳定性分析及关键参数的设计与优化提供了依据。针对VSG控制下BESS模块电池荷电状态均衡的问题,提出一种改进型最近电平调制方法并给出了调制原理,实现了相内模块间荷电状态的自均衡。最后,利用搭建的仿真模型,验证了VSG在级联型BESS应用中的可行性、参数分析以及调制方法的有效性。 展开更多

关键词 电池储能系统 级联h桥变流器 虚拟同步发电机 功率耦合 改进型最近电平调制 荷电状态均衡

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中压变频器的问题及对策 被引量：7

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作者 马小亮 《电气传动》 北大核心 2014年第1期3-12,共10页

介绍和探讨5个H桥级联变频器(HBC)及中点钳位三电平变频器(NPC)的问题及对策:HBC变频器的回馈问题;MMC变换器的低频问题;5电平H桥级联变频器;三相NPC变频器的级联;低开关频率问题——同步对称次最优PWM。

关键词 h桥级联变频器 中点钳位三电平变频器 问题及对策

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多电平逆变器SVPWM控制方法研究

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作者 卢峥 翟颖 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第30期9052-9056,9077,共6页

提出了一种用于多电平逆变器(MLI)的新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。这种方法可用于级联H桥(CHB)逆变器。该方法中矢量作用时间的计算由扇区和两个特定参数决定,利用简单的映射可实现任意n电平逆变器的SVPWM控制。通过7电平逆变器的... 提出了一种用于多电平逆变器(MLI)的新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。这种方法可用于级联H桥(CHB)逆变器。该方法中矢量作用时间的计算由扇区和两个特定参数决定,利用简单的映射可实现任意n电平逆变器的SVPWM控制。通过7电平逆变器的实验结果证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 h桥级联型 多电平高压变频器 电压空间矢量

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