采用特定消諧PWM的三電平AFE系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

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1、ELECTRICDRIVE2013Vo1.43No.7電氣傳動(dòng)2013年第43卷第7期采用特定消諧PWM的三電平AFE系統(tǒng)設(shè)計(jì)劉華,宋鵬,袁媛,金雪峰,郭培健(1.天津農(nóng)學(xué)院機(jī)電工程系,天津300384;2.天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所有限公司,天津300180)摘要:在三電平有源前端(TLAFE)整流器上實(shí)現(xiàn)了特定消諧脈寬調(diào)制(SHEPWM)。介紹了SHEPWM方法的原理:給出了TLAFE的電壓、電流雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu);構(gòu)建試驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng),對(duì)理論分析做了試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,在試驗(yàn)條件下。采用SHEPWM調(diào)制的TLAFE系統(tǒng),其輸出電壓諧波主要分布在23次及以上。配合適當(dāng)設(shè)計(jì)的輸入濾波器

2、.在網(wǎng)側(cè)電流性能接近的情況下,SHEPWM所需濾波器無功器件顯著小于傳統(tǒng)載波PWM,有效降低了系統(tǒng)的成本和體積。關(guān)鍵詞:特定消諧PWM:三電平有源前端:雙閉環(huán)控制中圖分類號(hào):TM461.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AThree-levelActiveFront-endSystemDesignUsingSpecificHarmonicEliminationPWMLIUHua,SONGPen,YUANYuan2,JINXue—fen,GUOPei—jian(1.DepartmentofMechanicandElectronicEngineering,TianjinAgriculturalUnive

3、rsity,Tianjin300384,China;2.耐inDes&ResearchInstituteofElectricDriveCo.,Ltd.,an3in300180,China)Abstract:SpecificharmoniceliminationPWM(SHEPWM)wasrealizedinthree-levelactivefront—end(TLAFE)conve~er.PrincipalofSHEPWMwasintroduced,doubleclosedloopstructureforvohageandcurrentcontrolofTLAFEWasdemon

4、strated,andexperimentalset—upwasbuilttoverifytheoreticalanalysis.ItcanbeseenfromtheexperimentalresultsthatloworderharmonicsinoutputvoltageofTLAFEusingSHEPWMarereduced,althoughtheharmonicswiththeirorderequalorgreater23arecomparativelysignificant.Asaresult,withappropriatedesignedinputfilter,SHE

5、PWMrequireslessreactivecomponentsthantraditionalcarrierPWMtoobtainneadythesalnedcurrent,whichlowerscostandsizeofthesystem.Keywords:specificharmoniceliminationPWM(SHEPWM);three—levelactivefront·endLAFE);doubleclosedloopcontrol得到一個(gè)周期內(nèi)的開通、關(guān)斷角度,對(duì)方程組的1引言求解通常采用離線計(jì)算完成和傳統(tǒng)載波PWM在小功率場(chǎng)合.傳統(tǒng)載波PWM可以采用較相比.在相

6、同的開關(guān)頻率下,SHEPWM能夠顯著高的開關(guān)頻率.功率器件的開關(guān)損耗不會(huì)很大,抑制低次諧波.降低了對(duì)濾波器的要求.非常適濾波器體積和價(jià)格也較小。但在中、大功率應(yīng)用合于中、大功率應(yīng)用場(chǎng)合。中.開關(guān)頻率通常不大于1kHz.傳統(tǒng)載波PWM三電平變流器具有開關(guān)頻率低、輸出波形調(diào)制在開關(guān)頻率較低時(shí)輸出電壓性能變差.低次好、共模干擾小等特點(diǎn).是大功率變流器的重要諧波含量較大[1。濾除低次諧波要求濾波器具有發(fā)展方向。在三電平變流器上應(yīng)用SHEPWM,發(fā)足夠的無功元件.使得濾波器的體積和成本增揮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和調(diào)制方法各自的特點(diǎn).降低功率器加。特定諧波消除PWM是一種優(yōu)化PWM方法.件開關(guān)損耗.實(shí)現(xiàn)大

7、功率變流器設(shè)計(jì).已經(jīng)成為它以消除某幾個(gè)特定的低次諧波為目標(biāo).通過求電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)c3-53本文研究了三電平解PWM波形傅里葉級(jí)數(shù)展開式構(gòu)成的方程組.有源前端(TLAFE)的電壓、電流雙閉環(huán)控制策略,基金項(xiàng)目:國(guó)家星火項(xiàng)目(2011GA610013);天津農(nóng)學(xué)院青年自然基金項(xiàng)目(2011N14)作者簡(jiǎn)介:劉華(1977一),女,碩士,實(shí)驗(yàn)師,Email:tjwqns@tjau.edu.cn3l電氣傳動(dòng)2013年第43卷第7期劉華,等:采用特定消諧PWM的三電平AFE系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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