关键字 |
| 多单元，spwm技术，SVPWM技术，开关电感，z源逆变器， |
我的介绍。 |
| 电压和电流型可以通过连接合适的DC- DC转换器到传统的逆变器，这是最商业化的方法，因为它的结构简单，Z-Source逆变器在调制，控制和建模[2]-[5]方面取得了积极的进展，组件尺寸已经解决了[7]-[9]的应用。从理论上讲，z源逆变器的转换增益是无限的，但实际问题是，半导体应力高，频谱性能差，并且限制在调制指数和z源逆变器的发射持续时间之间。 |
| 每种技术都有其优点和缺点，可能适用于特定的应用程序。因此，选择哪种技术的最终决定取决于考虑的问题和偏好。有关直流到交流逆变器的各种发展可以在文献中找到。其中值得注意的是多单元和单单元Zsource逆变器，其单单元类型如图1[1]所示，其提供的正弦输入和输出波形具有最小的高次谐波和无次谐波。新的z源型网络由两个电感和两个电容连接到三相桥，如图1所示， |
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| ZSI的优点是使用ST状态通过在相腿的上下开关上进行门控来提高直流链路电压，在那里电磁干扰不会破坏电路。然而，对于降压和升压操作，可以获得更可靠的单级转换。 |
2改进的多单元sl拓扑结构 |
| 改进的多单元开关电感拓扑结构如图2所示。这里显示的是细胞结构。它由一个电感Ln和用于第n单元的三个二极管D3n-1、D3n-2和D3n组成。这个单元格将被复制2N次(其中N是一个整数)，在上下两边平均划分。注意，电感L2N+1和L2N+2不包括在单元格中，而是显示为原始的两个电感，如图1所示。由此看来，形成改进的单元的风格允许开关电感类型被视为添加额外的单元到原来的两个电感，而不是取代它们[10]。 |
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| 这些电池必须在直通充电时引入额外的电感并联，在非直通放电时引入更多的电感串联。这两个过程的特点和表达式总结如下。直通:通过打开VSI桥的同一相腿的两个开关。这导致二极管D和D3n关闭，而二极管D3n-1和D3n- 2导电。然后所有电感都由两个z源电容器并联充电，从而产生共同的感应电压VL = VC。非射通:通过表示一种传统的有源VSI状态。在这种状态下，二极管D和D3n导电，而二极管D3n-1和D3n-2阻塞。然后所有电感串联放电到外部交流负载，其公共感应电压为VL= (Vdc - Vc)/(N+1)，其中N+1是上或下级联块中的电感数。将开关周期内的VL平均为零，然后给出以下用于控制改进的多单元ZSI的表达式 |
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| 提升因子由B= (1+NdST) Ã Â (1-(N+2)dST)给出，通过添加更多的单元，将使其比以前的增益更高。通过将(3)的分母设置为大于零，可以获得所需的增益，并将其限制为dST <1/(N+2)。这允许使用更高的调制比，因为M≤1.15(1- dST)。更好地利用直流链路，低分量的应力和与高M连接的更好的性能可以实现[6]。有了这些特性，这种改进的开关电感拓扑可能会在可再生能源或其他清洁能源行业中找到应用，其中通常需要电网接口的高提升增益[11]。 |
3三相电压源逆变器 |
| 三相VSI电路图如图3所示，8种有效开关状态如表1所示。在单相中，逆变器的同一支腿的开关(S1和S4, S3和S6,S5和S2)不能同时接通，因为这会导致直流链路电压电源短路。同样，为了避免VSI中未定义的状态，从而未定义的交流输出线电压，逆变器的任何腿的开关不能同时关闭，因为这将导致电压取决于各自的线路电流极性。 |
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| 在开关状态7和8交流电流飞轮通过上或下组件产生零交流线电压。其余状态从1到6产生非零交流输出电压。逆变器从一种状态移动到另一种状态以产生所需的电压波形。因此产生的交流输出，线路电压由v,0和-Vs的离散电压值组成。 |
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| 必须确定线路到中性点的电压，以找到线路(或相)电流。半周期内有三种工作模式，每种模式的表达式如下: |
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四、正弦脉宽调制 |
| 用正弦PWM产生的门控信号如图4所示。有三个正弦参考波(Vra, Vrb和Vrc)，每一个都平移了120°。将载波与相对应的参考信号进行比较，以生成该相位的门控信号。将载波信号Vcr与参考相位Vra进行比较，Vrb和Vcr分别产生S1和S3，如图4b所示。瞬时线对线输出电压为Vab = Vs(S1- S3)。通过消除同一臂上的两个开关器件不能同时导电的条件，得到输出电压如图4d所示。归一化载频应为3的奇数倍。因此，所有相位电压(Van, Vbn, Vcn)都是相同的，但相差120°，没有均匀的谐波，而且在频率倍数为3的谐波在所有相位的振幅和相位上都是相同的。 |
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| 例如，如果相位“a”中的第九次谐波电压为， |
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五、空间矢量脉宽调制技术 |
| 空间矢量调制(SVM)是一种用于控制脉宽调制(PWM)的算法。它主要用于交流波形的产生，主要用于逆变器，三相交流电机。有各种类型的SVM，导致不同的质量和计算需求。其中一个活跃的发展领域是减少总谐波失真(THD)，这是由这些算法固有的快速切换造成的。随着层次的增加，传统的基于五级或七级逆变器的支持向量机方法已经很难实现。针对逆变器的支持向量机问题，提出了一些改进的方法。其中之一是在60°坐标下进行SVM。本节将概述此SVM方案。任意由ax(t) ay(t) az(t)定义的三相系统都可以用旋转矢量唯一表示为: |
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| 给定三相系统，矢量表示可通过以下3/2变换实现: |
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| 其中(Aα， Aβ)形成正交的2相体系= Aα+ Aβ。一个向量可以用这些分量在复平面上唯一地定义。逆变换(2/3变换)由， |
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| 空间矢量调制将正弦电压视为以恒定频率旋转的恒幅矢量。它通过八种开关模式(V0到V7)[12]的组合来近似参考电压Vref。 |
六、模拟与结果 |
| 基于SPWM技术的多单元z源逆变器的MATLAB/ Simulink模型如图6所示 |
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| 以上图..6and Fig.7 shown for the SPWM Technique and SVM Technique.The values of Z- Source components are L=150μH and C = 1500μF |
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| SPWM技术对定子电流的THD结果如图8所示，SVM技术的THD结果如图9所示。支持向量机技术的THD水平为2.90%，低于SPWM技术。 |
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| 两种技术所获得的感应电机速度特性如图10和图11所示。与1500rpm的SPWM技术相比，SVPWM技术提高了转速的动态响应。 |
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| 感应电机获得的电磁转矩如图12和图13所示。与SPWM相比，支持向量机在定子电流中谐波含量降低，转矩脉动明显减小。 |
7结论 |
| 多单元z源逆变器三相异步电动机的解决方案。并与SPWM技术进行了比较。通过采用SPWM，谐波更大。为了克服这一缺点，与支持向量机技术相比，支持向量机技术通过选择开关来控制开关损耗，并控制和降低谐波。最后对SPWM和SVM控制的多单元z源逆变器进行了分析，仿真结果表明，该逆变器的稳定性得到了提高。 |
参考文献 |
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