PDF《级联 H 桥多电平变流器优化调制算法研究》

5、 图 6的图 ( a)输出 电压, 可知改进后调制算法和多载波相移调制算法的 输出电压相似, 接近正弦波, 阶梯波的输出电压不够 理想;

对比图 ( b)、 ( c)输出电流和电流谐波总畸变率 可以看出, 改进调制算法的谐波比多载波相移调制算 法的增大了, 但仍小于阶梯波算法的;

对比图 ( d)可 以看出, 改进后调制算法比多载波相移的开关损耗降 低了, 但同阶梯波的相比仍较大. 仪器仪表用户 t 研究报告 t

10 EI C Vo.l

18 2011 No .

1 欢迎光临本刊网站 http : / /www. eic. co m. cn 对比改进后调制算法和传统两种调制策略的输 出结果得出: 改进后调制算法在输出波形同多载波相 移调制技术非常相似, 很接近正弦波的情况下减小了 多载波相移的开关损耗, 这正验证了改进调制算法具 有开关损耗小, 输出波形好的优点;

同阶梯波调制算 法相比, 其谐波大大减少了, 但开关损耗仍较大. 本文不仅对载波频率倍数为

100 和200的 5单 元级联逆变器进行了仿真, 还对单元数为 10的级联 逆变器进行了仿真, 仿真数据见表

1 . 表1改进调制算法同传统调制策略的逆变器输出结果对比 单元数 FM ( Xc /Xs) 调制策略 THD (总电流谐波畸变率) (% ) 损耗 (W )

5 100 多载波相移

2 .

23 3.

9 改进后

4 .

91 3.

7 阶梯波调制

5 .

84 2 .

85 200 多载波相移

2 .

24 5.

1 改进后

4 .

90 3 .

75 阶梯波调制

5 .

84 2 .

85 10

100 多载波相移

2 .

24 3.

9 改进后

2 .

98 3.

7 阶梯波调制

3 .

12 3.

7 从表 1中可以看出, 单元数为

5 、 载波频率比为 100时, 改进后调制算法的功率损耗同多载波相移调 制相比减少了

0 .

2 ;

当载波频率比从 100增加到

200 时, 一个开关管的功耗降低量从

0 . 2升到了

1 .

35 , 由 此可见载波频率越高, 改进调制算法降低开关损耗的 优势越明显;

对比 5单元和 10单元的仿真结果可以 得出: 单元数增多, 三种调制算法的谐波含量都有所 降低, 其中改进后调制算法和阶梯波算法的谐波减少 很明显, 说明了随着单元数的增多, 改进调制算法的 输出波形越好. 载波频率越高, 级联单元数越多, 改进后调制算 法的开关损耗小、 输出波形好的优势越明显, 这正符 合了大功率的要求.

4 结束语 传统的多载波相移调制算法能够精准的再现调 制波, 但是其开关损耗高;

阶梯波控制算法简单, 但其 谐波含量高.融合这两种控制算法的优点, 介绍了这 种新型的优化调制算法, 既可使得输出电压电流谐波 小, 又保证了较低的开关损耗.通过 MATLAB 仿真 实验验证了该算法的有效性. t 参考文献 [ 1] 李建林, 王立乔. 载波相移调制技术及其在大功率 变流器中的应用 [M ]. 北京: 机械工业出版社,

2009 . [ 2] 杨有涛. 低压大容量逆变器功率损耗的一种估算方 法[J]. 电气传动自动化,

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