电工技术学报
電工技術學報
전공기술학보
TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY
2010年
11期
100-106
,共7页
二极管钳位式%多电平逆变器%电容电压平衡
二極管鉗位式%多電平逆變器%電容電壓平衡
이겁관겸위식%다전평역변기%전용전압평형
Diode clamped%multilevel inverter%balance of the capacitors' voltage
在交流电动机调速领域,多电平变换器的应用越来越广泛,在各种多电平拓扑结构中,二极管钳位型多电平拓扑结构在中低压领域的应用最为广泛。但是随着电压等级的升高,开关数量的增加,钳位电容电压的平衡问题也成为该结构突出的难题。本文提出了一种新颖的内环钳位式新型五电平逆变器结构,该结构基于传统的二极管钳位型五电平拓扑结构,在其内环悬浮电容节点上接入一组独立的直流电压源,通过最优控制的算法,实现了五电平拓扑结构中所有钳位电容电压在全负载范围内稳定可控。本文对所提出的五电平拓扑结构进行了仿真及实验研究,仿真和实验结果验证了新方案的可行性。本文提出的方法为二极管钳位型多电平结构解决电容电压平衡问题提供了一个新颖的思路,对该结构的深入研究具有重要的实用意义。
在交流電動機調速領域,多電平變換器的應用越來越廣汎,在各種多電平拓撲結構中,二極管鉗位型多電平拓撲結構在中低壓領域的應用最為廣汎。但是隨著電壓等級的升高,開關數量的增加,鉗位電容電壓的平衡問題也成為該結構突齣的難題。本文提齣瞭一種新穎的內環鉗位式新型五電平逆變器結構,該結構基于傳統的二極管鉗位型五電平拓撲結構,在其內環懸浮電容節點上接入一組獨立的直流電壓源,通過最優控製的算法,實現瞭五電平拓撲結構中所有鉗位電容電壓在全負載範圍內穩定可控。本文對所提齣的五電平拓撲結構進行瞭倣真及實驗研究,倣真和實驗結果驗證瞭新方案的可行性。本文提齣的方法為二極管鉗位型多電平結構解決電容電壓平衡問題提供瞭一箇新穎的思路,對該結構的深入研究具有重要的實用意義。
재교류전동궤조속영역,다전평변환기적응용월래월엄범,재각충다전평탁복결구중,이겁관겸위형다전평탁복결구재중저압영역적응용최위엄범。단시수착전압등급적승고,개관수량적증가,겸위전용전압적평형문제야성위해결구돌출적난제。본문제출료일충신영적내배겸위식신형오전평역변기결구,해결구기우전통적이겁관겸위형오전평탁복결구,재기내배현부전용절점상접입일조독립적직류전압원,통과최우공제적산법,실현료오전평탁복결구중소유겸위전용전압재전부재범위내은정가공。본문대소제출적오전평탁복결구진행료방진급실험연구,방진화실험결과험증료신방안적가행성。본문제출적방법위이겁관겸위형다전평결구해결전용전압평형문제제공료일개신영적사로,대해결구적심입연구구유중요적실용의의。
In recent years,multilevel inverters are becoming more and more popular in AC drive system.The diode clamped inverter has found wide applications in the medium and low voltage drives.But with the increase of the voltage degree and switch numbers,it's difficult to keep the clamped capacitors' voltages to be balanced.This paper presents a novel diode clamped five-level inverter topology,which introduces an independent dc-source to feed the inner loop DC-bus.With the optimization control method,the clamped capacitors' voltages in the DC-link can be kept balance under full range of the load.Simulation and experimental results show the feasibility and validity of this new scheme.The proposed topology gives a new alternative of five-level inverter in motor drive applications.