单相PWM使用焦油多层互连参考改进性能的新结构

V.Arun¹,N.Prabaharan¹,K.Raja¹,b .尚²

EEE, Arunai工程学院、Thiruvannamalai Tamilnadu,印度
中央集权的仪表和服务实验室,Annamalai大学,奇丹巴拉姆,Tamilnadu、印度

文摘

本文提出了一种新的多电平逆变器的结构。多电平逆变器通过使用触发单极脉冲宽度调制(UPWM)策略使用梯形合并矩形(TAR)与三角航空公司参考。性能措施波峰因素(CF),畸变系数(DF)、形式因素(FF) VRMS(基本)和总谐波失真(THD)评估各种PWM策略和不同的调制指数。通过使用MATLAB-SIMULINK模拟执行

关键字

无足的,有限公司,PD, UPWM VF、焦油。

介绍

多级逆变器已成为一种有效和实用的解决方案增加力量和减少谐波的交流波形。通过综合交流输出电压从几个层次的直流电压,楼梯可以产生的输出波形。这允许更高的输出电压,同时降低半导体器件上的压力。在各种拓扑结构,采用不对称级联多层互连因为它需要生产15水平输出的三个不平等的直流源。博多等[1]分析了舰载PWM技术开放式绕组竞选驱动器拓扑。Dordevic等[2]做了一个比较三级竞选舰载和空间矢量脉宽调制技术的电压源逆变器。Kostic等[3]介绍了一种新的理论分析方法的PWM波形的谐波内容单一和多频调节器。Batschauer等[4]分析了三相混合多电平逆变器基于半桥模块。Porselvi和Muthu[5]的比较级联h桥,中性点夹和飞行电容器多级使用多载波PWM逆变器。奈美等[6]分析了均压转换器提供四级diode-clamped单相不对称逆变器高功率因数负载。 Bensraj et al [7] developed unipolar pwm using trapezoidal amalgamated rectangular reference function for improved performance of multilevel inverter. Farid et al [8] developed new techniques of controlled PWM inverters. Govindaraju and Baskaran [9] proposed hybrid phase disposition PWM control method for multilevel inverter survey on cascaded multilevel inverters. This paper focuses on a single phase asymmetric DC source 15 level inverter topology by using UPWM switching strategies. Simulations were performed by using MATLAB-SIMULINK. Harmonic analysis and evaluation of different performance measures for various modulation indices have been carried out and presented.

二世。提出了不对称的多电平逆变器

提出新的不对称级联多电平逆变器如图1所示。提出了逆变器由三个子多电平逆变器和h桥模块。转换单元包括独立电压源(Vdc, 2 Vdc,和4伏直流电)在级联连接,两个主动切换元素可以使输出电压正极性与几个水平。h桥由四个活跃的元素,可使输出电压切换积极或消极的极性取决于交换条件。通过使用Vdc, 2直流和4 Vdc,它可以合成15输出级别:7 Vdc, 6 Vdc, 5 Vdc, 4 Vdc, 3 Vdc, 2直流,直流,0,Vdc, 2 Vdc, 3 Vdc, 4 Vdc, 5 Vdc, 6 Vdc, 7直流。是由预期的输出电压水平

Vn = 2 n + 1 - 1, n = 1, 2, 4……。

三世。基于沥青脉宽调制策略

在这个提议与三角载波单极焦油引用用于生成15级逆变器脉冲。载波信号而言,有多个控制自由程度(CFD)包括频率、振幅、相位的每个运营商和运营商之间的偏移量。多级载波的调制/参考波PWM策略可以正弦或梯形。特定的参考波而言,也有多个CFD包括频率、振幅,相角的参考波在三相电路中,注入零序信号的参考波(7)。一个m-level逆变器使用单极战略(m - 1) / 2相同的航空公司使用相同频率fc和峰振幅交流。参考波形的振幅和频率fm和它被放置在零参考。参考波不断与每一个载波信号。如果参考波载波信号,那么相对应的活跃设备载体是开启的。否则,设备开关。有许多替代策略是可行的,有些是尝试在这篇文章中,他们是:

性格。单极阶段PWM策略(UPDPWM)

b。反对单极交替阶段性格PWM策略(UAPODPWM)

c。单相载波重叠PWM策略(UCOPWM)

d。单相变频脉宽调制策略(UVFPWM)

找到的振幅调制指数公式如下:

UPDPWM UAPODPWM和UVFPWM

马= 2 am / (m - 1)交流)

对于UCOPWM

马= Am /(2 *交流)

答:单极阶段性格PWM策略(UPDPWM)

在UPDPWM策略的情况下,每个阶段所有载波波形。承运人安排焦油参考见图2。

b .反对单极交替阶段性格PWM策略(UAPODPWM)

UAPOD战略相同幅度的运营商阶段交替互相流离失所的180度。承运人安排焦油参考图3所示。

c .单相载波重叠PWM策略(UCOPWM)

在UCOPWM策略中,运营商与相同的振幅相同频率fc和峰Ac处理,这样他们占领相互重叠的乐队;每个载波之间的重叠的垂直距离是Ac / 2。承运人安排焦油参考图4中所示。

d .单相变频脉宽调制策略(UVFPWM)

开关的数量的上部和下部设备选择多层互连更比中间的开关在使用恒频PWM运营商。为了平衡转换的数量的开关,变频脉宽调制策略是使用如图5中所示的载波频率中间开关适当增加平衡转换的所有开关的数量。

四、结果和讨论

单相二进制直流源15级逆变器建模仿真软件使用电力系统块设置。使用UPWM二进制多电平逆变器的开关信号模拟策略。图7 (a)和(b)分别显示15级的输出电压产生的UPDPWM策略及其FFT的阴谋。图7 (a)和(b)分别显示15级的输出电压产生的UAPODPWM策略及其FFT的阴谋。Fig.8 (a)和(b)分别显示15级的输出电压产生的UCOPWM策略及其FFT的阴谋。Fig.9 (a)和(b)分别显示15级的输出电压产生的UVFPWM策略及其FFT的阴谋。模拟进行马为不同值的范围从0.8到1和相应的% (THD测量使用FFT块和它们的值如表一所示UVFPWM策略提供低% (THD。表2代表的VRMS逆变器输出电压。在UCOPWM策略提供基本RMS电压高。表3表示输出电压的峰值系数。表IV和V代表形式因素和输出电压的畸变系数。 In that UVFPWM strategy provides low DF. FF and CF should be same for all modulation indices. For ma= 0.9, it is observed from the figures [6b 7b 8b 9b] the harmonic energy is dominant in: 6b) 3rd, 9th, 39th order in UPDPWM strategy. 7b) 3rd, 5th, 7th, 23rd, 39th order in UAPODPWM strategy. 8b) 3rd, 5th, 39th, order in UCOPWM strategy. 9b) 3rd, 5th, 7th, 17th, 39th order in UVFPWM strategy. The following parameter values are used for simulation: Vdc =21.5V, R (load) = 100 ohms, fc=2000 Hz and fm=50Hz.

V.CONCLUSION

摘要UPWM策略不对称直流源逆变器提出了15水平。二进制直流源多电平逆变器给更高的输出电压与减少开关数和低谐波。性能等因素% (THD, VRMS, CF, FF和DF评估和分析。发现UVFPWM策略提供了相对较低的% (THD, UCOPWM发现策略执行基本的RMS输出电压较高。CF几乎是相同的策略。FF几乎是相同的策略。DF UVFPWM战略相对较低。

引用

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