一種通用的H橋級聯(lián)多電平逆變器SVPWM控制

開關順序的設計需滿足下列幾點：①每個采樣周期中，盡可能用少的開關狀態(tài)；②開關狀態(tài)每切換一次，只改變一個電壓水平；③采用上述方法，當Uref落在圖1的△DEF和△EFG中時，其開關狀態(tài)如圖2所示。每列數(shù)字代表F點，D點和E點的開關狀態(tài)，TF，TD和TE分別為各點的作用時間。

5 實驗結果
在6 kV每相6個H橋級聯(lián)型高壓變頻器上進行實驗。每個H橋交流輸入600V左右，調制比為0．9，載波頻率為1 kHz。H橋中功率開關器件選用1700 V／200 A型IGBT，PWM脈沖驅動電路主要由2SD315A驅動模塊構成。變頻器控制主要由TMS320F2812組成。級聯(lián)型高壓變頻器實驗負載由高壓變頻調速三相異步電機與水力測功器組成。高壓異步電機額定功率為1 000 kW，額定頻率為50 Hz，額定電壓為10／6／3 kV，接線方式為Y／△，額定電流為63／109／218 A，額定轉矩6 460 N·m，額定轉速1 485 r·min-1。定子電阻Rs=4．6 Ω，轉子電阻Rr=4．8 Ω，互感Lm=0．49 H，自感Lr=0．54H，給定轉子磁鏈ψr*≈0．84Wb。水力測功器最大測功功率為1 900 kW，最高轉速為3 000 r·min-1。實驗波形如圖3所示。

圖3a，b為H橋級聯(lián)型高壓變頻器每相6個H橋級聯(lián)，輸出50Hz 13電平相電壓波形與諧波分析，此時電壓THD=4．4％；圖3c為ab相與ac相線電壓波形；圖3d為ab相線電壓波形諧波分析，可見，電壓低次諧波含量非常小，此時電壓THD=4％。

6 結論
提出了一種簡單通用的空間矢量脈寬調制算法，簡化了空間矢量及其作用時間的計算。提出了通用的級聯(lián)型H橋多電平逆變器開關類型自動選擇方式，該方法能減小逆變器輸出電壓中的諧波含量，可應用于任意高電平級聯(lián)型H橋逆變器，實驗結果驗證了其正確性。