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基于STS—SVM技术的级联型多电平变流器
发布时间:2016-07-30 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]
与级联型载波相移SPWM多电平变流器相比较，级联型STS—SVM多电平变流器具有以下优点：
(1)直流电压利用率提高15％，如果采用不连续开关调制模式，器件的开关损耗可降低33% ；
(2)STS—SVM按照跟踪圆形旋转磁场来直接实现对电流(磁场)的控制，因而在电机应用等场合更有优势。
多电平SVM技术是常规SVM技术在空间上的拓展应用。这种调制技术存在的不足在于：
(1)空间电压矢量的数目随着电平数的增加以立方级数迅速扩展，其算法也就越来越复杂，有鉴于此，目前对多电平SVM技术的研究一般在五电平以下；
(2)多电平SVM下开关器件的负荷不均衡也是一个严重的问题，目前还没有较为成熟的解决方案。
与多电平SVM技术相比较，STS—SVM技术是对各桥臂分别进行调制，并不直接控制总的输出的电压矢量。在调制过程中，只须保证各桥臂调制信号本身的对称性和均奇力新电感衡性，就能保证总的开关负荷的均衡性和总输出波形的对称性。在对应于同一电压矢量的不同开关状态的选择上完全是自动的。比较于多电平SVM技术，STS—SVM具有等效开关频率高、输出低次偕波成分少、开关负荷均衡等优点。
3 实验验证
对于前述的级联型多电平变流器STS—SVM技术，进行了验证实验。
实验主电路结构如图2所示，这是三相级联型STS—SVM多电平变流器的最简形式。其级联数N=l，因而桥内左右桥臂的采样时间错开△t=T8／2[如式(1)所示]。
逆变部分采用三个单相全桥结构，主开关器件采用IR公司的MOSFET管IRF7460，输出按Y型联接直接与三相鼠笼式电机相连。控制算法主要由ADI生产的电机专用DSP芯片ADMCF328实现。
实验中变频器采用转速开环，恒压频比的控制方式。实验电机的额定线电压有效值为100 V，额定额率50Hz，SVM的频率调制比K取21，达塑封电感到额定时的幅度调制比取O.8。
根据以上的电路设计和参数设置，对实验样机进行了空载实验。
实验中达到额定频率(50Hz)时，变频器的输出线电压波形如图3所示。
额定共模电感器状态下幅度凋制比M，为0．8，因而输出线电压的电平数应为五电平，与前面的分析相一致。
对图3所示波形进行谐波分析得到其频谱如图4所示。
由图4可见，次数最低的谐波群出现在42(2K=2×21=42)次谐波附近，也与前述级联型多电平STS—SVM变流器的特电感生产厂家性相吻合。
额定频率下的电机定子电流波形如图5所示。
变频器的初始工作频率为10Hz，此时的变频器输出线电压波形如图6所示。
根据V／f曲线，此时的幅度调制比为O．28，因此输出线电压应为三电平，也与前面的分析相吻合。此时定子电流波形如图7所示。
4 结语
STS—SVM技术是一种高品质的新型开关调制技术，是SVM技术与多重化、多电平技术的有机结合。实验结果证明，级联型STS—SVM变流器可以在较低开关频率下实现较高的等效开关频率，其输出波形谐波特性好，正弦度高，开关频率低，工作对称，可直接连接负载而不需添加滤波器，因此一体成型电感器，在大功率电力电子应用场合有良好的前景。该如何看待SOCAY硕凯电子2016慕尼黑上海电子展 慕尼黑上海电子展已经闭幕几天了，在硕凯电子官网页面依然陆续有参展客户的咨询，有咨询方案的也不乏有直接问产品交期的，总而言之一句话，本届慕尼黑上海电子展还是比较成功的，至
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