文章編號(hào)，5級(jí)聯(lián)多電平高壓變頻器脈寬調(diào)制方法的分析關(guān)振宏孫曉玲黃濟(jì)榮1.西南交通大學(xué)磁懸浮列車(chē)與磁懸浮技術(shù)研宄所，成都610031；2.株洲電力機(jī)車(chē)研宄所，湖南株洲412001頻器進(jìn)行了仿真分析。

　　2高壓變頻器的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法從目前己有的產(chǎn)品來(lái)看，高壓變頻器的結(jié)構(gòu)主要有如下兩種2.1高低高方式高低高方式也稱(chēng)為間接高壓方式，這種方然后用普迎變頻器變頻。再由壓變壓器將屯壓變回高壓。這種方式易于實(shí)現(xiàn)控制簡(jiǎn)單，但體積大成本高效率低低頻，能量傳輸困難降壓和升卡變壓器須特殊設(shè)計(jì)。

　　2.2局局方式品高方式也稱(chēng)為直接壓方式人主，路的構(gòu)成原理看，這種控制方案比較為直接和方便，變頻器本身的效率可以做得很高，也不會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生有影響的諧波干擾，無(wú)共模電壓，不存在心凌問(wèn)，對(duì)電機(jī)沒(méi)有特別的要求。

　　早期直接高壓變頻器采用的是多管串聯(lián)的兩電平變換電路。按使用器件的不同又分為切0變頻器和1061變頻器。1996年種新型開(kāi)關(guān)器件集成門(mén)極換流晶閘管10面世，該器件非常適用于中高壓開(kāi)關(guān)電路，現(xiàn)在基于1的壓變頻器，己有系列廣品。

　　近年來(lái)，在電平電路的基礎(chǔ)，又研允開(kāi)發(fā)出3種小要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)江廠極荇嵌位式，3，忽乇跨電容嵌位式1；1士咕31314叫。琢幾有分尚。流電源的級(jí)收式。，Ρ，3扣印肌漢。眶3，第種扣撲結(jié)構(gòu)就是本文研究3級(jí)聯(lián)多電平高壓變頻器工作原理與結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)多電平高壓變頻器是山多個(gè)低壓功率單元串聯(lián)而成，以3付相單兒為例，其主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電壓疊加原理2.由輸入隔離變壓器的次側(cè)繞組分別給九個(gè)功率單元供電，功率單元電路3，每個(gè)功率單元為相輸入單相全橋輸出的常規(guī)，胃型變頻器，各功率單元獨(dú)立產(chǎn)生心577輸出電壓，通過(guò)波形連續(xù)變換方法將所有功率單元輸出電壓疊加在起，得到頻率和大小均可連續(xù)調(diào)節(jié)的輸出電壓，相電壓為01731兄對(duì)應(yīng)的線(xiàn)電壓為0，3000給功率單元供電的次線(xiàn)圈采用多邊接法，相互存在個(gè)相位差，實(shí)現(xiàn)多重化串聯(lián)整流供電以消除對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾。

　　壓相輸人單元，單元02這種扣撲結(jié)構(gòu)的變頻器輸出電卡的電平數(shù)為24+代1為每相分離流屯源的個(gè)數(shù)。因此每相3單元疊加就可產(chǎn)生出7種電壓等級(jí)±3，4相位移載波31調(diào)制方法分析適用于多電平功率轉(zhuǎn)換的控制方法有很多種，常的有以下幾種。優(yōu)化階梯波單脈沖脈寬調(diào)制技術(shù)階梯波調(diào)制就是用階梯波來(lái)逼近正弦波，優(yōu)化階梯波就是通過(guò)拉制階梯波的開(kāi)關(guān)角度來(lái)誚除和抑制低次奇次諧波。這種波形合成方法具調(diào)制比變化范寬兌法商單通用忡1強(qiáng)咬優(yōu)點(diǎn)，可以在功率器件開(kāi)關(guān)頻率比較低的情況下，實(shí)現(xiàn)變頻器輸出電壓波形畸變比較小的控制目標(biāo)。

　　2注入3次諧波脈寬調(diào)制技術(shù)為了提高直流母線(xiàn)電壓的利用率，仿照電平屯路，1方法中的注入3諧波方法，通過(guò)在較高頻率的參考正弦波中注定幅值的次諧波，來(lái)提高基波輸出電壓的幅值。

　　3空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)空間矢量，1法是以相對(duì)稱(chēng)正弦波電壓供電時(shí)交流電動(dòng)機(jī)的理想磁通為基準(zhǔn)，用逆變器不同通。將兩電平3胃方法加以推廣，即可得到電平或多電平5胃。空間矢量脈寬調(diào)制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)中。擰制方更直流母線(xiàn)電壓利用率高能在寬范圍的調(diào)制比內(nèi)獲得良好性能等優(yōu)點(diǎn)。

　　4正弦脈寬調(diào)制相位移載波技術(shù)位移我波技術(shù)以本文分析的內(nèi)容。其坫木原理是使用幾個(gè)角載波信號(hào)和個(gè)正弦參考信4碟相1比較，產(chǎn)，信號(hào)，將角栽波邊行合適的移相，可以消除特定次數(shù)的諧波。即同相單元的載波信號(hào)依次錯(cuò)開(kāi)定的相位。錯(cuò)開(kāi)相位堪十載波頻率的火小由36，7為所需載波對(duì)數(shù)來(lái)決定。對(duì)于每相3個(gè)功率單元的多電平高壓變頻器來(lái)說(shuō)，所需載波的對(duì)數(shù)為3，即1=3.所以載波依次錯(cuò)開(kāi)120.正弦參考波與角載波及其反相比較，產(chǎn)生功率笮兀的5抓1；控制倍號(hào)。每相功率單元產(chǎn)生的輸出信號(hào)疊加，合成電機(jī)的3氣脈沖相電壓。

　　參考閣13和4，以，相功率單元為例來(lái)說(shuō)明如何產(chǎn)生51脈沖波。只要正弦參考信乃大于第個(gè)載波無(wú)相移信號(hào)口為高。反之1為低，1.1用來(lái)控制功率單元1中左邊開(kāi)關(guān)矜柬，1和識(shí)。只要參考信號(hào)小于第載波的反相，信號(hào)，為高，反之耵為低，汜用來(lái)控制功率單元1右邊開(kāi)關(guān)矜對(duì)3和4.信號(hào)1.1與1的差即為功率單元人1的輸出波形，于4.

　　用相同的方式參考信號(hào)與第個(gè)載波相移及其反相比較產(chǎn)生功率單元人2中開(kāi)關(guān)管控制倍1212，比較后，參名信第個(gè)載波240相移及其反相比較產(chǎn)生控制信號(hào)13和只3.功率單元人2入3的輸出波形于4.功率單元人1人2和人3的輸出電壓之積生產(chǎn)生變頻器人相到中線(xiàn)輸出電壓，4中的人1傾有7種電壓級(jí)別，該電壓定義為端子人又寸變頻器內(nèi)浮空中線(xiàn)電壓，而非電機(jī)中線(xiàn)。

　　用來(lái)產(chǎn)生8相0相控制信號(hào)的載波信號(hào)分別與人相各功率單元的載波信號(hào)對(duì)應(yīng)相同，但正弦參考信號(hào)則分別與，相有120.和240.的相位左，相輸出電壓以小于5.

　　入和的羌形成電機(jī)線(xiàn)電壓，6調(diào)制比=15，調(diào)制深度。0.輸出頻率1=50叫，由6可以看出，因?yàn)樽冾l器每個(gè)功率單元為電平結(jié)構(gòu)，相電壓為3個(gè)功率單元疊加，所以可以得到7電平，而線(xiàn)電壓為兩相電壓之差，因此得到13電平。串聯(lián)的功率單元越多，相電壓和線(xiàn)電壓所得到的電數(shù)也越多，從而越接近孓正弦波輸入和輸出電流波形接近完美無(wú)諧波出，正弦波。由7可以看出，輸出電壓波形波出現(xiàn)在9次。

　　5結(jié)論相位移載波調(diào)制方法具肓控制簡(jiǎn)申和肓觀易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，基缺點(diǎn)是功率管的開(kāi)關(guān)頻率高，開(kāi)關(guān)損耗人。針對(duì)級(jí)聯(lián)多電平電路結(jié)構(gòu)的脈寬調(diào)制方法的研究將是以后的重點(diǎn)。下轉(zhuǎn)第62頁(yè)度其數(shù)學(xué)描述為。的；浙工位，時(shí)而艮口裝配節(jié)拍77，貝1 4.3汽車(chē)總成裝配作業(yè)均衡編排的數(shù)學(xué)模型汽車(chē)總成裝配作業(yè)編排的優(yōu)化目標(biāo)是在上述約束條件下，使得所需的裝配工位比較小。其數(shù)學(xué)描述為綻所述，汽車(chē)總硯配作業(yè)均衡編排的數(shù)學(xué)模型可不為minz=∑J，其，小足為規(guī)記裝屺節(jié)拍為規(guī)定的工位充實(shí)度。

　　5總結(jié)作某汽車(chē)公司總裝乍叫生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)改造，程中，以本文建立的汽車(chē)總裝作業(yè)均衡編排問(wèn)的線(xiàn)性規(guī)劃模型為計(jì)算模型，采用啟發(fā)式搜索算法。，發(fā)作業(yè)均衡編排軟件。進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)汽乍總成裝配工藝流程，使得改造后的裝配生產(chǎn)線(xiàn)，位纟1.！過(guò)秤大大縮短，丁位數(shù)岜相應(yīng)減少，丁位充實(shí)度均達(dá)到要求，整線(xiàn)裝配生產(chǎn)4；！上著捉島，初步實(shí)現(xiàn)了總裝流水線(xiàn)，位，衡自動(dòng)化實(shí)時(shí)化。

　　王建華，鄭樂(lè)寧，譚澤光。線(xiàn)性規(guī)劃方法與應(yīng)用。北京高等教育出版社，1990.

　　2君華。升。汽乍總硯線(xiàn)上；問(wèn)的研究。汽車(chē)工程，1999，213188192.3崢嶸?，F(xiàn)代爪迮汽車(chē)總裝流水線(xiàn)中的應(yīng)用。1.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。1909.4 41席出民。應(yīng)用1業(yè)工界技術(shù)優(yōu)化總裝作業(yè)系統(tǒng)刀。汽車(chē)楊本強(qiáng)1976.男。重慶大學(xué)教師。主要從事控制理論與控制工程方面的研究童明1舛2.男。教授。項(xiàng)士研究生導(dǎo)師。重慶市土木建足學(xué)會(huì)智能建足專(zhuān)委會(huì)副主任1上接第23頁(yè)1這種基于多屯肀技術(shù)的高壓變頻器可采用技術(shù)成熟價(jià)格低廉的低壓1；1江組成逆變單兀，通過(guò)串聯(lián)單元的個(gè)數(shù)適應(yīng)不同的輸出電壓要求。便于將功率單元做成松塊化，實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)，既仲在個(gè)別單元故障時(shí)也可通過(guò)單元旁路功能將該單元短路，系統(tǒng)仍能正?；蚪殿~運(yùn)行。

　　移相變壓器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主電路汗關(guān)器件較多。實(shí)際應(yīng)用中，相功率單元限制5個(gè)以?xún)?nèi)。

　　刃貲刀民等中高壓變頻調(diào)也技術(shù)綜雄電力屯子技術(shù)關(guān)振宏1976.男。1989卑畢業(yè)于西南交通大學(xué)電力圭與傳動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)，副教授，博士研究生。主要從事電力電子與電力傳動(dòng)及磁懸浮方面的教學(xué)及科研工作。