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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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多电平逆变器的PWM方法比较

C.Gomathi1,Navyanagath2,S.V.Purnima3S.Veerakumar4
  1. PG学者、电子EEE Bannari安曼理工学院,Sathyamangalam Tamilnadu, India1
  2. PG学者、电子EEE Bannari安曼理工学院,Sathyamangalam Tamilnadu, India2
  3. PG学者、电子EEE Bannari安曼理工学院,Sathyamangalam Tamilnadu, India3
  4. Asst.教授(Sr.G)、电子EEE Bannari安曼理工学院,Sathyamangalam, Tamilnadu India4
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文摘

本文讨论了级联h桥五水平由正弦脉宽调制逆变器PWM方法和空间矢量脉冲宽度调制。多层次逆变器是用来减少输出波形的THD没有减少逆变器输出功率。如果逆变器的水平将会增加,组件的数量增加。因此,切换压力将会增加。空间矢量脉宽调制比正弦脉冲宽度调制,因为更好地利用直流,低飞。相比与载波调制波和正弦波,基于载波PWM方案用于多层次逆变器。基于载波PWM方案,在阶段配置方法好与其他方案相比。MATLAB仿真软件环境是用来模拟结果。

关键字
级联h桥多电平逆变器,正弦脉冲宽度调制,空间矢量脉冲宽度调制,在阶段处置方法,MATLAB仿真软件。

介绍
多层次逆变器出现在非常重要的作用在高功率和中压应用程序。多层次的逆变器,(i)二极管夹多层次逆变器(2)飞行电容器多层次逆变器(3)级联h桥多逆变器,逆变器级联h桥多水平有一些缺点与其他拓扑结构相比,因为它完全H-bridges改善电压水平。为每个级别相同数量的组件是足够的。在正弦脉冲宽度调制,正弦波与载波相比,产生的脉冲。然后产生脉冲的多层次逆变器,在SVPWM调制光波而产生脉冲的载波也给逆变器的多水平。基于载波方案用于多层次逆变器。航空公司的数量取决于逆变器多水平的水平。使用5级反转四个运营商。仿真是通过MATLAB仿真软件模型。波形是由工作空间模型。

级联h桥多电平逆变器
在这个逆变器级联h桥多水平,单独的级联全桥直流源,使用的设备更少的数量。使用H -桥梁包括的多电平逆变器提高了逆变器的电压水平。图1显示了五个级别的级联h桥逆变器。这8个开关,两个直流源和负载。这需要更少的组件,相同数量的组件是足够的电压水平。对不同的电压电平转换的操作序列将在表1,当电池有2个直流电压。零电压S1、S3 S5, S7switches得到。对直流电压S2 S6 S8 S2开关将在。2直流电压S1、S6, S5, S2开关将,为- 2直流电压S3, S8, S7、S4开关将,为直流电压S3, S7, S5, S4开关。

脉冲宽度调制
正弦脉冲宽度调制
正弦脉冲宽度调制,参考波是正弦波。相比之下,承运人三角波,脉冲产生。给逆变器。,正弦波大于载波开关在顶部。否则开关在底部。
基于载波PWM方案
基于载波PWM方案为m水平(m - 1)载体电波,PWM方案分为两个航母基地,他们将多载波调制(i)阶段,(2)水平转移多载波调制水平转移多载波调制方案分为三个阶段,(i)处理方法(2)替代相位相反的处理方法和(iii)相位相反的处理方法。
多载波调制转移阶段:
相移多载波调制,三角载波都有相同的最大峰值电压和频率相同但相位偏移将不同取决于水平根据逆变器通过使用公式的水平,5级逆变器四个运营商,这四个运营商就有90‹š相移图(4)所示,有四个载体电波5级逆变器。波形,从上到下三角波被认为是C1, C2, C3, C4波分别与参考波。给出了产生脉冲逆变器。图(1)显示了级联h桥逆变器5水平。C1脉冲给S5的大门,C2脉冲给S1的大门,然后C3脉冲给S7的门然后C4波脉冲的S3门图(1)逆变器。
水平转移多载波调制:
类似阶段转向了多载波调制,调制转移水平(m - 1)载波用于m -水平。这些三角载波也有相同的频率和振幅。这些类型的水平转移多载波调制如下所示。在多载波调制转移阶段,所有的航空公司都在彼此阶段。在选择阶段相反的性格,所有运营商或者相反的性格。在相位相反的处理方法,在零参考如下阶段零参考同相的是相反的。波形式给出如下。
图(5),(6),(7)有四个载体电波5级逆变器。波形,从上到下我们认为C1, C2, C3和C4波分别。这是相对于参考波。给出了产生脉冲逆变器。图(1)显示了级联h桥逆变器5水平。C1波脉冲给S5开关的门,C2脉冲给S1开关的门,然后C3脉冲给S3开关的门然后C4波脉冲的S7开关图(1)逆变器的门。
空间矢量脉冲宽度调制
SVPWM具有恒定的开关时间计算为每个状态。这个空间可以很容易地改变到更高的水平。SVPWM具有良好利用直流环节电压、低纹波电流和相对简单的硬件实现。变频调速相比,空间利用率高出15%的电压。随着级别的数量增加,增加冗余切换状态,也选择开关状态的复杂性。
参考向量
αβ-plane参考向量表示。开关被打开或关闭是由在这αβ-plane参考矢量的位置。
1,关闭开关意味着0。开关1,3,5是上面的开关,如果这些是1结果上变频器的腿上和终端电压(Va、Vb、Vc)是正的。如果上面的开关是零,那么终端电压为0。低开关是互补到上面的开关,所以唯一可能的组合开关状态:000,001,010,011,100,110,110,111。这意味着可能有8个开关状态,两个零开关状态和6个是活跃的开关状态。这些都是由活跃(V1-V6)和零(V0)向量。零向量是放置在轴的原点。
假设三相系统平衡:
图像(1)
这些都是瞬时电压阶段:
图像(2)
当三相电压应用于交流电机创建一个旋转的通量。这个通量表示为一个旋转电压矢量。这个向量的大小和角度可以计算与克拉克的转换:
图像(3)
参考矢量的大小和角度是:
图像(4)
参考电压可以表示为:
图像(5)
电压向量α和β轴可以被描述为:
图像(11)
有计算Vα、VβVref基准角,第一步。下一步是计算每个向量V1-V6的持续时间。
时间
图像(12)
图像(13)
图像(14)
每个部门都有7切换开关时间为每个周期。它开始和结束与一个零向量。不平衡数字旅游逆时针方向顺时针甚至每个部门和旅游行业。table3显示工作周期的三个阶段,助教,结核病,TC六个部门。

仿真结果
以下结果由工作空间模型使用MATLAB仿真软件。和比较SPWM和SVPWM下面飞水平以下。
答:正弦脉宽调制
在变频调速,基于载波方案用于比较的参考与载波波形(正弦波)五水平级联H桥逆变器。
相转移多载波调制
图9显示了5级h桥级联逆变器的仿真结果使用相移SPWM调制。
水平转移多载波调制
在配置阶段
替代相位相反的性格
相位相反的性格
从这些数字在阶段配置的多载波调制比其他方法。这些较低(THD和更好的电压。
b空间矢量脉宽调制
SVPWM具有比SPWM在这IPD多载波调制。这种调制波与脉冲产生的载波。这是盖茨给逆变器。相电压的电压行波的级联H桥逆变器后低于5水平。

结论
摘要变频调速比较svpwm和级联h桥的五个层面进行了探讨。还讨论了多载波调制的类型。在这种方法在阶段配置方法更好,因为官低(29.13%)。然后空间矢量脉冲宽度调制有官低(28.48%)相比正弦脉冲宽度调制。SVPWM有更好地利用直流变频调速。本仿真结果讨论了使用MATLAB仿真软件模型。

确认
作者要感谢先生。Veerakumar在实施这个项目的支持。

表乍一看
表的图标 表的图标 表的图标 表的图标
表1 表2 表3 表4

数据乍一看
图1 图2 图3 图4
图1 图2 图3 图4
图5 图6 图7 图8
图5 图6 图7 图8
图9 图10 图11 图12
图9 图10 图11 图12
图13 图14 图3 图16
图13 图14 图15 图16
图17 图18 图19 图20
图17 图18 图19 图20
图1
图21

引用
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