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一種二極管箝位級聯拓撲在直驅風電系統中的應用研究

2009-02-12 來源:中國風電材料設備網 瀏覽數:2870


2 控制原理 
    消諧波SPWM可以直接用于二極管箝位型、電容箝位型多電平電路,也適用于其他類型的多電平結構,載波相移SPWM一般用在級聯H橋型、電容箝位型多電平電路。本文針對圖1的拓撲結構,采用消諧波SPWM和載波相移SPWM相結合的調制方法,能夠較好地應用在二極管箝位五電平級聯H橋電路中。
    圖2是所采用的載波調制原理圖,其中圖2(a)是a相二極管箝位功率單元級聯結構圖,圖2(b)是載波調制方法原理圖,以a相為例進行說明。圖2(a)中,二極管箝位五電平H橋功率單元1和單元4級聯構成a相輸出,假設圖2(a)中功率單元1的兩個三電平橋臂自左而右分別為橋臂1和橋臂2,功率單元4的兩個三電平橋臂自左而右分別為橋臂3和橋臂4,對應圖2(b)中,載波uc1、uc2和uc3、uc4分別為橋臂1和橋臂2使用的載波,載波uc5、uc6和uc7、uc8分別為橋臂3和橋臂4使用的載波,ua為a相正弦參考波。載波uc1、ucz和uc3、uc4,uc5、uc6和uc7、uc8為幅值、相位完全一樣但位置不同的三角載波,對應功率單元中的每個橋臂,采用的是消諧波SPWM方法,橋臂1、2、3、4之間是載波相移SPWM方法,假設橋臂1的載波相位為0°,則橋臂2的載波相位為180°,橋臂3的載波相位為90°,橋臂4的載波相位為270°,因此圖2所示的載波調制方法是消諧波SPWM和載波相移SPWM的結合。以功率單元1為例說明,橋臂1的4個功率器件,S1和S3的驅動互補,S2和S4的驅動互補,ua與載波uc1進行比較作為S1的驅動信號,當ua>uc1時驅動為正,否則為負,同樣ua與uc2比較作為S2的驅動信號;橋臂2的4個功率器件,S5和S7的驅動互補,S6和S8的驅動互補,ua與載波uc3進行比較作為S8的驅動信號,當ua>uc3時驅動為正,否則為負,同樣ua與uc4比較作為S7的驅動信號。同樣道理可以得到功率單元4的驅動波形。分別以三相正弦波作為調制波,即可得到三相二極管級聯逆變器所有功率器件的驅動波形。 

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 風電:突破“干擾性”瓶頸(1)
閱讀下文 >> 維爾貝萊特用于風電設備表面處理的整體解決方案

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