多电平PWM逆变电路谐波分析与输出滤波器设计 被引量：58

1

作者 王毅 李和明 +1 位作者 石新春 朱凌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期78-82,共5页

在中压大容量变频驱动装置中,为解决电力电子器件耐压问题,基于PWM控制的多电平逆变技术得到广泛应用。这种中压变频器输出电压为多电平PWM脉冲波形,目前对其谐波还没有完善的理论分析。为避免高次谐波对电机的影响,有些用户要求为变频... 在中压大容量变频驱动装置中,为解决电力电子器件耐压问题,基于PWM控制的多电平逆变技术得到广泛应用。这种中压变频器输出电压为多电平PWM脉冲波形,目前对其谐波还没有完善的理论分析。为避免高次谐波对电机的影响,有些用户要求为变频器设置输出滤波器。由于中压变频器容量较大,为滤波器设计带来一些新的问题。该文在大量仿真数据的基础上,总结出多电平PWM波形的谐波特点,为滤波器设计提供了理论依据。以此为基础,综合考虑基波压降、有功损耗、电流谐波和谐振等问题,推导出适合于中压大功率变频器输出滤波器参数选取的简化公式,并通过实验予以验证。 展开更多

关键词 多电平pwm逆变电路 谐波分析 逆变器 滤波器 设计 电力电子器件

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PWM逆变器供电引起的轴向磁通非晶电机谐波损耗的解析计算 被引量：9

2

作者 朱龙飞 朱建国 +1 位作者 佟文明 韩雪岩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期115-123,共9页

非晶合金材料具有出色的低损耗特性,适于用作高频电机的铁心,但PWM逆变器供电会导致高频电机谐波损耗严重增加。在电机初始设计阶段,快速准确计算出谐波损耗是轴向磁通非晶合金永磁电机设计及优化的关键。针对3D时步有限元计算耗时长的... 非晶合金材料具有出色的低损耗特性,适于用作高频电机的铁心,但PWM逆变器供电会导致高频电机谐波损耗严重增加。在电机初始设计阶段,快速准确计算出谐波损耗是轴向磁通非晶合金永磁电机设计及优化的关键。针对3D时步有限元计算耗时长的问题,改进现有多环等效模型的计算方法,推导了考虑PWM逆变器供电高次谐波电流影响的气隙磁通密度解析计算方法,并在此基础上推导了定子铁心损耗及考虑涡流反作用影响的转子涡流损耗的解析计算方法。将谐波损耗的解析计算值与样机实验值以及3D有限元计算值进行对比,结果显示谐波损耗的平均计算误差仅为9.69%,解析模型具有较高的计算精度。 展开更多

关键词 非晶合金 轴向磁通永磁电机 pwm逆变器 谐波损耗 解析方法

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PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究 被引量：8

3

作者 佟为明 王宇虹 +1 位作者 程树康 徐会明 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第9期68-71,共4页

在介绍了具有一系列优点的特定消谐技术数学模型的基础上 ,研究了其开关角非线性方程组的解法 ,分析了实际输出波形的谐波问题 ,提出了省略开关角对的优化策略 ;通过硬件电路的设计和实测 ,给出了实验结果 。

关键词 特定消谐 pwm逆变器 非线性方程组 输出波形 优化 谐波抑制

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基于谐波消除PWM的RMOS逆变器的研制 被引量：2

4

作者 庄圣贤 李学宁 李肇基 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期605-609,共5页

根据规则采样ＰＷＭ的谐波消除原理，提出了一种适于单片机实现的三相ＰＷＭ算法，并用新型功率器件ＲＭＯＳ研制出谐波消除ＰＷＭ逆变器，通过仿真分析和实际运行验证了ＰＷＭ中的谐波消除效果。

关键词 脉宽调制 谐波 逆变器 pwm

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复杂电网环境下并网逆变器强迫振荡机理分析与抑制 被引量：3

5

作者 王毅 李琼林 +2 位作者 刘书铭 林芳 孙建军 《电测与仪表》 北大核心 2024年第6期51-57,共7页

随着现代工业的迅速发展,非线性电力负荷不断增加,电网电压中出现了大量谐波和间谐波,电网环境日益复杂,这对并网逆变器的安全稳定运行提出了新的挑战。文章详细分析了复杂电网环境下由间谐波电压诱发并网逆变器产生振荡的机理,并提出... 随着现代工业的迅速发展,非线性电力负荷不断增加,电网电压中出现了大量谐波和间谐波,电网环境日益复杂,这对并网逆变器的安全稳定运行提出了新的挑战。文章详细分析了复杂电网环境下由间谐波电压诱发并网逆变器产生振荡的机理,并提出了相应的振荡抑制措施。文中介绍了电网电压中间谐波的特点及其对并网逆变器输出功率的影响,发现间谐波电压会导致逆变器输出有功功率中存在持续性的周期性波动。通过一个保留主导特征值的逆变器降阶模型,从强迫振荡的角度揭示了周期性的功率波动诱发并网逆变器振荡的机理与特点。在此基础上发现强迫振荡的幅值和主导特征值的阻尼强相关,并提出了直流电压控制环时间尺度的有源阻尼来抑制强迫振荡。最后通过仿真验证了文中振荡机理分析的正确性和振荡抑制策略的有效性。 展开更多

关键词 复杂电网 间谐波 并网逆变器 强迫振荡 有源阻尼

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无源与有源结合电力滤波器阻尼谐波振荡的重复学习Boost变换控制 被引量：15

6

作者 查晓明 陈允平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期30-35,41,共7页

提出了一种基于恒频Boost变换技术的PWM逆变器重复学习控制策略。该控制策略中,逆变器被视为Boost变换器实现谐波域内单位功率因数整流控制的同时,重复迭代学习策略由每个学习周期内Boost变换控制所产生的系统谐波电流获取被补偿谐波电... 提出了一种基于恒频Boost变换技术的PWM逆变器重复学习控制策略。该控制策略中,逆变器被视为Boost变换器实现谐波域内单位功率因数整流控制的同时,重复迭代学习策略由每个学习周期内Boost变换控制所产生的系统谐波电流获取被补偿谐波电压源的模型知识,从而形成PWM逆变器参考电压。以负载为晶闸管整流器的工业电力系统为例,验证了无源与有源结合的混合滤波器应用该控制策略的补偿效果。仿真结果表明,该控制器具有高稳定性、强鲁棒性、低稳态误差、快速跟踪等特点,抑制谐波振荡非常有效。 展开更多

关键词 学习控制 BOOST变换器 有源滤波 谐波振荡pwm逆变器 电能质量口……

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五相逆变器的空间矢量PWM控制 被引量：57

7

作者 于飞 张晓锋 +1 位作者 李槐树 宋庆国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期40-46,共7页

多相逆变器由于电压矢量的增加,其空间矢量PWM(SVPWM)控制同三相电机相比具有更大的灵活性,文中通过对五相逆变器电压矢量空间的分析,认为多相逆变器空间矢量PWM 控制的线性调制范围及形成的电机定子磁通要优于三相电机。根据五相逆变... 多相逆变器由于电压矢量的增加,其空间矢量PWM(SVPWM)控制同三相电机相比具有更大的灵活性,文中通过对五相逆变器电压矢量空间的分析,认为多相逆变器空间矢量PWM 控制的线性调制范围及形成的电机定子磁通要优于三相电机。根据五相逆变器的结构特点,在传统的最近两矢量SVPWM(NTV-SVPWM)控制的基础上,提出了两种新的五相逆变器SVPWM 控制方式:最近四矢量SVPWM(NFV-SVPWM) 控制和最小开关损耗SVPWM(MSL-SVPWM)控制。推导了3 种控制方式下的目标输出电压函数及波形,通过对比分析,认为:NTV-SVPWM控制含有较大的低次谐波,不适宜用于多相控制;NFV-SVPWM 控制的输出谐波最小,MSL-SVPWM 控制的开关损耗最小,分别适用于低调制指数和高调制指数工作区。利用MATLAB 对五相同步电机调速控制系统进行了仿真研究,仿真结果验证了上述结论。 展开更多

关键词 空间矢量pwm控制 逆变器 五相 SVpwm控制 pwm控制方式 调速控制系统 MATLAB 三相电机 开关损耗 电压矢量 矢量空间 定子磁通 线性调制 结构特点 输出电压 对比分析 低次谐波 输出谐波 调制指数 仿真研究 同步电机 仿真结果

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三相PWM逆变器鲁棒重复控制策略 被引量：8

8

作者 杨云虎 周克亮 卢闻州 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期750-756,共7页

为了提高三相CVCF PWM逆变器波形的控制性能(同时具有动态响应快、稳定误差小和鲁棒性好等优点),提出了鲁棒重复控制策略.首先采用鲁棒控制理论对两类不确定建模;然后引进一个虚拟的复不确定Δk代替重复控制器中的长延迟环节z-N+m,将重... 为了提高三相CVCF PWM逆变器波形的控制性能(同时具有动态响应快、稳定误差小和鲁棒性好等优点),提出了鲁棒重复控制策略.首先采用鲁棒控制理论对两类不确定建模;然后引进一个虚拟的复不确定Δk代替重复控制器中的长延迟环节z-N+m,将重复控制器集成到鲁棒反馈控制器设计之中形成鲁棒重复控制方案.实验结果表明,采用鲁棒重复控制策略控制的三相逆变器,即使在非线性负载情况下也能保证输出电压的THD含量低、跟踪精度高、响应快;并且在参数变化和负载突变扰动的情况下,仍具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 pwm逆变器 鲁棒控制 重复控制 总谐波畸变率

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级联多电平逆变器SHEPWM功率均衡控制策略 被引量：5

9

作者 叶满园 康翔 蔡鸿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2703-2709,共7页

针对级联多电平(cascaded H-bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相... 针对级联多电平(cascaded H-bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相等的1/4周期对称的电压波形,实现各串联H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。以两单元级联五电平CHB逆变器拓扑为例,对上述功率均衡控制策略进行理论分析、仿真验证和实验验证。研究结果验证了该均衡策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 级联H桥 多电平逆变器 拓扑结构 特定谐波消除pwm 功率均衡控制

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运用遗传算法选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波 被引量：3

10

作者 周鹏 方刚 裴玖玲 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期17-22,共6页

目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究。提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波。新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂... 目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究。提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波。新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂性,缩短了计算时间。对于每一个被要求消除的谐波,如果最优开关切换角存在,搜索过程中,遗传算法都可以找到一组最佳开关切换角。模拟仿真和实验结果都验证了新拓扑适合于不同电平数量的逆变器和不同次数的谐波消除。 展开更多

关键词 多电平逆变器 选择性谐波消除 pwm 遗传算法

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PWM逆变器中新型共磁芯滤波器的设计与应用 被引量：3

11

作者 王晓远 吕海英 祝黎辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期65-70,共6页

LCL无源滤波器常与逆变器串联用来抑制逆变器产生的开关频率附近的高次电流谐波。为了降低无源滤波器的成本和体积,提出一种新型的应用于LCL滤波器的共磁芯电感,即网侧电感与逆变器侧电感共用1个磁芯。这种结构的滤波电感与独立结构的LC... LCL无源滤波器常与逆变器串联用来抑制逆变器产生的开关频率附近的高次电流谐波。为了降低无源滤波器的成本和体积,提出一种新型的应用于LCL滤波器的共磁芯电感,即网侧电感与逆变器侧电感共用1个磁芯。这种结构的滤波电感与独立结构的LCL滤波电感相比体积更小、成本更低且具有较好的滤波效果。理论推导与仿真实验结果验证了新型滤波电感的有效性。 展开更多

关键词 滤波器 LCL滤波器 pwm 逆变器 共磁芯电感 谐波抑制

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三相逆变器幅值可控的小波PWM技术 被引量：2

12

作者 张晓慧 丘东元 +1 位作者 张波 郑春芳 《电源学报》 CSCD 2017年第3期78-85,共8页

三相逆变器的小波PWM具有总谐波含量低、直流电压利用率高、易于数字化实现等优点,但其无法在三相逆变器上实现对输出电压幅值的控制,这使得小波PWM的应用受到限制。为此,在单相逆变器幅值可控的小波PWM技术基础上,在三相逆变器的小波PW... 三相逆变器的小波PWM具有总谐波含量低、直流电压利用率高、易于数字化实现等优点,但其无法在三相逆变器上实现对输出电压幅值的控制,这使得小波PWM的应用受到限制。为此,在单相逆变器幅值可控的小波PWM技术基础上,在三相逆变器的小波PWM中同样引入了一个调制度变量,使它在保持原有优点的基础上增加了输出电压可调的特性。分析了三相逆变器幅值可控的小波PWM的机理,并进行了仿真和实验研究,结果证明了机理的正确性,为三相逆变器小波PWM的广泛应用提供了基础。 展开更多

关键词 小波pwm 调制度 三相逆变器 总谐波畸变率

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并网逆变器整体序阻抗建模方法及其稳定性分析 被引量：4

13

作者 吴旭 王伟 +2 位作者 肖华锋 韦徵 过亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3645-3655,I0026,共12页

在高比例新能源电力系统中,并网逆变器与电网的动态交互作用使得系统谐波谐振问题凸显且日趋复杂。以三相平衡系统为研究对象,研究abc坐标系下考虑正负序频率耦合以及逆变器与电网阻抗交互影响的并网系统整体序阻抗建模方法,以避免行列... 在高比例新能源电力系统中,并网逆变器与电网的动态交互作用使得系统谐波谐振问题凸显且日趋复杂。以三相平衡系统为研究对象,研究abc坐标系下考虑正负序频率耦合以及逆变器与电网阻抗交互影响的并网系统整体序阻抗建模方法,以避免行列式计算,并率先提出并网系统整体阻抗测量方法;进而在整体阻抗模型基础上,提出一种频域阻抗稳定性判据和振荡频率预测方法,可建立频域阻抗判据与并网系统物理环节的联系,以大幅降低频域阻抗判据误判的风险;最后,通过MATLAB/Simulink仿真扫频验证了系统整体阻抗模型的正确性,并通过RTLAB硬件在环实验证明其可用于新能源并网系统的稳定性判断,并具有谐振频率预测精度高的优点。 展开更多

关键词 并网逆变器 整体阻抗 阻抗建模 谐波谐振稳定 振荡频率

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基于开关函数的综合PWM逆变器控制技术

14

作者 陈辉 杨喜军 +1 位作者 雷淮刚 龚幼民 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2002年第3期223-226,共4页

提出了一种新颖实用的基于开关函数的综合 PWM控制技术 ,给出了一种由三次谐波注入 PWM与 SVPWM综合的 PWM控制方案 ,并在交直交变换器产品设计中得到了应用和验证 ,值得推广 .

关键词 逆变器 开关函数 综合pwm 三次谐波注入pwm SVpwm

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基于分子动理论算法的三电平逆变器谐波优化

15

作者 易灵芝 李真贵 +2 位作者 范朝冬 梁湘湘 马文斌 《电源学报》 CSCD 2017年第6期101-107,共7页

在许多大功率交流传动场合下,开关损耗大。为了降低开关损耗,提高逆变器效率,开关频率一般限制在1 kHz以下,导致牵引逆变器中含有大量的谐波。以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象,建立了三电平逆变器最小相电流总谐... 在许多大功率交流传动场合下,开关损耗大。为了降低开关损耗,提高逆变器效率,开关频率一般限制在1 kHz以下,导致牵引逆变器中含有大量的谐波。以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象,建立了三电平逆变器最小相电流总谐波畸变率谐波优化模型。采用分子动理论优化算法求解模型时施加了消除窄脉冲算法,完成全调制范围、多种脉波条件下优化函数的求解。与传统SPWM和SHEPWM比较,MMTPWM具有良好的谐波优化效果。最后,通过仿真实验和硬件实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 牵引逆变器 谐波优化 分子动理论优化算法 脉宽调制(pwm) 总谐波畸变率

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单相电流型PWM逆变器的一种新的控制方式

16

作者 崔建明 《太原理工大学学报》 CAS 2000年第2期149-151,共3页

把高功率因数变换器领域中所研究的脉冲面积调制法引入到电流逆变器的控制中 ,有效地抑制了输出电流中的低次谐波。从模拟结果看 。

关键词 谐波抑制 电流型 pwm逆变器 脉冲面积调制 单相

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三相两电平逆变器死区效应谐波分析及其补偿方法研究 被引量：13

17

作者 焦宁 刘天琪 +1 位作者 王顺亮 李媛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期2169-2176,共8页

电压源换流器在高压直流输电及新能源并网中起着至关重要的作用。为研究基于脉冲宽度调制技术(pulsewidth modulation,PWM)三相逆变器受死区影响的谐波特性,首先,基于傅里叶级数分析的方法,推导出谐波的定量计算公式。通过PWM的调制过... 电压源换流器在高压直流输电及新能源并网中起着至关重要的作用。为研究基于脉冲宽度调制技术(pulsewidth modulation,PWM)三相逆变器受死区影响的谐波特性,首先,基于傅里叶级数分析的方法,推导出谐波的定量计算公式。通过PWM的调制过程详细分析了死区时间对三相逆变器输出相电压波形的影响。在此基础上推导出了附加死区的谐波计算公式,定量分析了死区对谐波幅值的影响,从理论上揭示了死区效应的谐波产生机理。其次,基于所推导的谐波定量计算公式,从谐波含量理论计算的角度,提出一种在调制信号中注入补偿分量的死区效应补偿方法。最后,仿真和实验结果证明该谐波计算方法可以定量分析死区效应的影响,并验证了所提出的补偿算法能够有效补偿死区效应,验证了此定量分析的正确性和补偿方法的有效性。 展开更多

关键词 正弦脉宽调制 pwm逆变器 谐波 死区效应 死区补偿

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基于控制载波自由度的级联H桥逆变器改进型PWM技术 被引量：12

18

作者 叶满园 任威 +2 位作者 李宋 魏麒文 宋桂智 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期3010-3021,共12页

随着级联H桥(CHB)多电平逆变器输出电压与功率等级的增加,提高载波移相脉宽调制(CPS-PWM)策略下直流侧电压利用率以及改善低调制度时谐波性能比较差的问题具有重要的意义。通过对正弦波脉宽调制(SPWM)以及梯形波脉宽调制(TPWM)原理及输... 随着级联H桥(CHB)多电平逆变器输出电压与功率等级的增加,提高载波移相脉宽调制(CPS-PWM)策略下直流侧电压利用率以及改善低调制度时谐波性能比较差的问题具有重要的意义。通过对正弦波脉宽调制(SPWM)以及梯形波脉宽调制(TPWM)原理及输出电压特性的分析,该文提出一种基于控制载波自由度的改进型CPS-PWM策略,该策略基于移相载波自由度,通过周期性的循环改变三角载波的排列方式,利用改进的多载波代替原CPS-SPWM中的三角形载波进行调制,从而可以显著地提高输出电压的直流电压利用率;又能在实现各级联单元功率均衡的条件下,降低输出电压总畸变率,有效地改善低调制度时的谐波性能,且各单元开关频率和损耗相同,同时各开关管工作应力也相同,因此提高了系统的可靠性。该文给出改进型CPS-PWM策略输出电压基波幅值和功率均衡分析,同时列举三种策略并进行比较,并对该文所提策略进行仿真与实验的验证。 展开更多

关键词 级联H桥多电平逆变器 改进型载波移相pwm 总谐波畸变率 直流电压利用率

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PWM变频器输出共模电压及其抑制技术的研究 被引量：105

19

作者 姜艳姝 刘宇 +1 位作者 徐殿国 赵洪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期47-53,共7页

PWM 逆变器在应用中产生的共模电压将影响系统的可靠运行。文中研究了电压源型PWM 变频器产生的共模电压及其负面效应产生机理,揭示了共模电压产生的原因及其抑制方法,并得出共模电压是变频器输出负面效应产生的主要根源的结论,为滤波... PWM 逆变器在应用中产生的共模电压将影响系统的可靠运行。文中研究了电压源型PWM 变频器产生的共模电压及其负面效应产生机理,揭示了共模电压产生的原因及其抑制方法,并得出共模电压是变频器输出负面效应产生的主要根源的结论,为滤波器的设计提供理论依据。根据共模电压是由一系列高频谐波组成这一特性,提出了一种新颖的逆变器输出前馈有源滤波器结构,可有效地消除了变频器输出共模电压的负面效应,实验验证了这种结构的有效性。 展开更多

关键词 pwm变频器 共模电压 输出 抑制技术 pwm逆变器 负面效应 有源滤波器 可靠运行 影响系统 产生机理 电压源型 抑制方法 高频谐波 结构

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中点钳位型三电平逆变器通态损耗分析 被引量：40

20

作者 王群京 陈权 +1 位作者 姜卫东 胡存刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期66-71,90,共7页

研究了中点钳位型三电平逆变器通态损耗的一种简单计算方法。根据电流、电压关系确定器件导通规律,进而计算出器件导通占空比,由此推导出用于分析计算的导通损耗表达式。该表达式与器件静特性、功率因数、调制度及负载电流有关,利用其... 研究了中点钳位型三电平逆变器通态损耗的一种简单计算方法。根据电流、电压关系确定器件导通规律,进而计算出器件导通占空比,由此推导出用于分析计算的导通损耗表达式。该表达式与器件静特性、功率因数、调制度及负载电流有关,利用其计算不同载波调制下通态损耗时只需改动导通占空比。另外,采用该损耗模型对正弦波调制和三次谐波注入法调制下的三电平逆变器通态损耗进行了分析比较,所得结论为三电平逆变器损耗研究奠定了基础。 展开更多

关键词 三电平逆变器 通态损耗 正弦波pwm 三次谐波注入法pwm

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