多电平交-直-交电压源型变频器的三相逆变器串联式结构优缺点

    1999年E．Cengelci等人提出了一种新型的变压器耦合式单元串联高压变频结构。其主要思想是用变压器将三个由IGBT或IGCT构成的常规逆变器单元的输出叠加起来，实现更高压的输出，并且这三个常规逆变器可采用同一种控制方式，电路结构和控制方法都大大简化。其拓扑结构如图10-16所示。

    这种三相逆变器串联式逆变器结构的优点是：

   (1)三个常规的逆变器为核心构成高压变频器，且每个常规逆变器可采用常用PWM方法。

   (2)三个常规的逆变器平衡运行，各分担总输出功率的1/3。

   (3)整个变频器输出可等效为7电平PWM，谐波小和du/dt低。

   (4)输出变压器的容量只需总容量的1/3，18脉冲输入，网侧无谐波且功率因数高。

    图10-16    三相逆变器串联式逆变器拓扑结构图

    由于三相逆变器串联式结构的三个逆变器电压、电流和功率完全对称，三个逆变器可采用完全相同的控制规律，但是相当于两电平的高压变频器，du/dt太大。因此可以采用将三个逆变器的PWM信号相互错开1/3周期的办法，对SPWM来说就是三个逆变器各自采用一个三角波，相位互差120°，相当于一个线电压为7电平的高频变压器。

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