基于三次谐波注入法的逆变器控制设计

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三相SPWM逆变器的调制建模和仿真详解

随着电力电子技术的发展，SPWM正弦脉宽调制法正逐渐被人们熟悉，这项技术的特点是通用性强，原理简单。具有开关频率固定，控制和调节性能好，能消除谐波，设计简单，是一种比较好的波形改善法。它的出现为中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。由于大功率电力电子装置的结构复杂，若直接对装置进行实验，且代价高费时费力，故在研制过程中需要借助计算机仿真技术，对装置的运行机理与特性，控制方法的有效性进行试验，以预测并解决问题，缩短研制时间。

MATLAB软件具有强大的数值计算功能，方便直观的Simulink建模环境，使复杂电力电子装置的建模与仿真成为可能。本文利用MATLAB／Simulink为SPWM逆变电路建立系统仿真模型，并对其输出特性进行仿真分析。首先介绍的是三相电压型桥式逆变电路原理，其次阐述了SPWM逆变器的工作原理及特点，最后详细介绍了三相电压源SPWM逆变器的建模与仿真结构，具体的跟随小编一起了解一下。

一、三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路如图1所示，电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式也是180导电方式，即每个桥臂的导电角度为180，同一相上下2个桥臂交替导电，各相开始导电的角度依次相差120。这样，在任一瞬间，将有3个桥臂同时导通。可能是上面一个臂下面2个臂，也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。因为每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行的，因此也被称为纵向换流。当urU》uc时，给上桥V1臂以导通信号，给下桥臂V4以关断信号，则U相相对于电源假想中点N的输出电压uUN=Ud／2。当urU《uc时，给V4导通，给V1关断，则uUN=Ud／2。V1和V4的驱动信号始终是互补的。当给V1（V4）加导通信号时，可能是V1（V4）导通，也可能是二极管VD1（VD4）续流导通。

一种基于3次谐波注入的并联三相四桥臂逆变器均流控制策略

一种基于3次谐波注入的并联三相四桥臂逆变器均流控制策

略

陈轶涵;任磊;邓翔;龚春英

【摘要】三相四桥臂逆变器(3p41)在三相三桥臂逆变器的基础上引入第四桥臂,使得三相能够解耦控制并具备带不对称负载能力,在此基础上采用3次谐波注入可以提高逆变器的直流电压利用率.若将多个三相四桥臂逆变器单元共直流母线并联,能够实现扩容.但是并联单元的电感电流若不采取控制,会导致环流问题,严重时会损坏逆变器.在基于平均电流均流控制策略的基础上,采用一种适用于模拟电路实现的3次谐波注入方式.由于主电路元器件参数的不对称性,并联单元各自生成的3次谐波不对称,增大了并联单元之间的零序环流.针对该问题,提出一种基于各并联单元3次谐波信号平均值法的三相四桥臂逆变器并联均流控制策略.在保留3次谐波注入的同时使得并联模块四个桥臂电感电流得到控制,消除环流,实现了并联桥臂均流.最后通过仿真和实验验证了控制策略的正确性.

【期刊名称】《电工技术学报》

【年(卷),期】2016(031)004

【总页数】10页(P104-113)

【关键词】并联三相四桥臂逆变器;平均电流控制;零序环流;3次谐波注入

【作者】陈轶涵;任磊;邓翔;龚春英

【作者单位】南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京210016;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 210016;

南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 210016;南京航

空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 210016

【正文语种】中文

采用三次谐波注入法的多电平级联H桥逆变器

Ｖｏ．７Ｎｏ．１２４Ａｕ２０ｇ．０８
采用三次谐波注入法的多电平级联Ｈ桥逆变器
李宋
（东交通大学电气工程学院，西南昌３０１）华江３０３摘要：述了级联Ｈ桥七电平逆变器拓扑结构和工作原理，析了比较多电平逆变器常用Ｐ阐分ＷＭ调制技术的优缺点，出采用三次谐波注入方法控制多电平逆变器具有两个突出优点：得电压调制度可以达到１１；Ｎ个单元组成．５由的Ｈ桥逆变器的负载电压等效开关频率是每个单元开关频率的 Ⅳ 倍．过Ｍａａ／ｉｕｎ／５真软件和ＤＰ实验装通ｔｂＳｍｌｋ４ｌｉ－Ｓ置对三次谐波注入法多电平逆变器进行了仿真和实验研究，果验证了该方法的正确性和可行性．结
ｔｒｅｈｒｎｃｉｊｃｉｎｍｅｈｄｈｅａｍｏｉｎｅｔｔｏｏ
百度文库ＬｏｇＩＳｎ
（ｃｏｌｆｌｔｃｌｎｉｅｎ，ａｈｎｉｔｇＵｉｒｔ，ａｃａｇ３０１，ｈｎ）ＳｈｏｏｅｒａＥｇｅｒｇＥｓＣｉＪｏｏｎｅｓｙＮｎｈｎ３０ＣｉＥｃｉｎｉｔａａｎｖｉ３ａ

svpwm三次谐波注入原理

SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉

宽调制）是一种现代PWM技术，它通过合理的矢量控制，可以实现

对三相逆变器的PWM波形进行精确控制。而三次谐波注入则是SVPWM技术的一种改进方法，用于减小逆变器输出电流的谐波含量。下面我将从原理、实现和优劣势三个方面来全面解释SVPWM三次谐

波注入的原理。

首先，从原理来看，SVPWM三次谐波注入是通过在SVPWM控制

中注入一定频率和幅值的三次谐波信号，使得逆变器输出电流中的

三次谐波得到抑制。这是因为在SVPWM控制中，逆变器输出电流的

波形是由若干个基波矢量和零矢量组合而成的，通过在SVPWM控制

中加入三次谐波信号，可以改变基波和零序矢量的选择，从而抑制

输出电流中的三次谐波分量。

其次，从实现方面来看，SVPWM三次谐波注入需要在SVPWM控

制算法中加入三次谐波信号的生成和注入模块。具体地，需要通过

计算得到三次谐波信号的频率和幅值，并将其与基波矢量和零矢量

进行合理的组合，以实现对逆变器输出电流的三次谐波抑制。这样

可以在不增加硬件成本的情况下，改善逆变器输出电流的谐波含量。

最后，从优劣势方面来看，SVPWM三次谐波注入的优势在于可以有效抑制逆变器输出电流中的三次谐波，改善电力系统的谐波污染问题，提高逆变器的输出电流质量。然而，SVPWM三次谐波注入也存在一些缺点，例如需要对SVPWM控制算法进行改进和复杂的三次谐波信号生成模块，增加了控制系统的复杂度和成本。

综上所述，SVPWM三次谐波注入通过在SVPWM控制中注入三次谐波信号，可以有效抑制逆变器输出电流中的三次谐波，改善电力系统的谐波污染问题。然而，其实现需要对SVPWM控制算法进行改进，并且增加了一定的复杂度和成本。在实际应用中，需要综合考虑系统的需求和成本因素，选择合适的控制策略。

如何使用谐波注入法降低 PFC 谐波并改善 THD(第 1 部分)

如何使用谐波注入法降低PFC 谐波并改善THD（第1

部分）

作为德州仪器(TI) 高性能隔离式电源团队的一名工程师，我主要与通常需要高性能电源的服务器及电信公司合作。开发高端功率因数校正(PFC) 设计，不仅需要在特定负载下使总谐波失真(THD) 低于一定百分比，而且还需要每个谐波都不超过IEC 61000-3-2 合规性标准中规定的特定限值。在这篇

共分两部分的博客中，我将介绍用于降低PFC 谐波和改善THD 的谐波注入法。

表1，IEC 61000-3-2 谐波限值

闭环调谐通常是一种降低谐波失真、改善THD 的有效方法。不过，我看到过有PFC 设计通过了THD 测试，但无论工程师如何努力调谐控制环路，也无法通过单个谐波失真测试。传统闭环调谐在这种情况下帮助不大。因此需要使用新的方法来应对单个谐波。

我看到过工程师通过在单开关三相位整流器设计中注入三阶电流信号来降低THD。这使我想到了一种抑制(补偿)高幅值谐波的类似方法。这种方法应该很容易使用，不仅不涉及额外的硬件成本，而且还非常灵活，可抑制任何阶数的谐波。

在TI UCD3138 等数字电源控制器的帮助下，我开发出了一种简单的谐

波注入法，其可有效抑制(补偿)任意阶数的谐波。因此，可降低特定阶数的谐波幅值、改善THD。

基本原理是生成一个特定阶数的正弦信号，并将该信号注入PFC 电流控制环路。正弦信号的幅值可根据负载和输入电压等工作条件进行动态调整，从而可最大限度地提高抑制效果。

准Z源逆变器升压控制策略研究

【摘要】准Z源逆变器由于采用独特的阻抗网络结构，允许直通，具有结构简单、可靠性高等优点，并能实现升/降压的功能。控制策略上，本文对比分析简单升压控制和三次谐波注入控制的原理，且在三次谐波注入控制下，开关器件的电压应力、阻抗网络中电容电压应力以及电感电流纹波较小。通过MATLAB/Simulink仿真对比分析两种控制策略下的工作波形，从而验证三次谐波注入控制在准Z源逆变器的应用中更具优势。

【关键词】准Z源逆变器；三次谐波注入；电压应力；电流纹波

准Z源逆变器[1]是近年提出的一种新型拓扑结构。由于在输入电源与逆变桥之间加入独特的阻抗网络结构，允许桥臂直通，不需要死区设置，可以提高系统的可靠性并减小输出波形失真。该拓扑结构简单，效率高，能够实现升/降压的功能，在燃料电池[2]、光伏电池[3，4]等新能源发电领域中有着更大的优势和更广阔的应用前景。控制上，为实现准Z源逆变器的升压功能，需在传统逆变器的调制策略中加入直通矢量。简单升压控制[5]实现简单，但由于不能将直通矢量充分的注入传统零矢量从而存在开关器件电压应力大等缺点；最大升压控制[6]虽然减小了开关器件的电压应力，电压增益最大，但存在着电感电流低频脉动的缺点；基于上述控制方法存在的缺陷，本文将三次谐波注入法[7，8]应用于准Z源逆变器，可扩展调制因数的范围，使开关器件上的电压应力和阻抗网络中的电容电压、电感电流的纹波减小，因此，与上述两种控制方法相比，具有更优良的综合性能。

1.准Z源逆变器

如图1所示为准Z源逆变器的拓扑结构，它分为直通与非直通两个工作状态。直通状态时，二极管承受反压呈现截止，输入电源和电容向阻抗网络中的电感充电，输出功率为0；非直通状态下，输入电源和电感共同向逆变器输出功率，维持阻抗网络中的电容、电压，并使直流链电压泵升，三相逆变器等效成一电流源，此时桥臂按传统SPWM调制进行DC-AC变换，从而可实现升压与逆变的功能。

变频电机设计及调速系统研究-外文文献及翻译

本科生毕业设计（论文）外文翻译

毕业设计（论文）题目：变频电机设计及调速系统研究

外文题目：

Performance Analysis of Z-source Inverter Fed Induction Motor Drive 译文题目：Z源逆变器的驱动性能分析

学生姓名：

专业：电气工程及其自动化

指导教师姓名：

评阅日期：

Z源逆变器的驱动性能分析

摘要：本篇论文提出了三次谐波输入逆变器时最大恒定升压控制的仿真及其性能分析，该方法可在固定的调制指数下获得最大的电压升压。Z源逆变器是一种全新的电力转换概念，其主要应用于燃料电池汽车。相比较于传统的逆变器，Z源逆变器有着明显的优势，它可以应用于所有的交/直流转换。并且所有传统PWM 调制法都可以应用于Z源逆变器的控制。最大升压控制法通过保持固定的直通占空比消除了电感电流和电容电压的低频脉动，同时减少了开关器件的电磁应力。最大升压法仅适用于相对较高的输出频率，然而最大恒定升压控制法中的Z 源网络的设计仅取决于开关频率，而与输出频率无关。在本文中Z源逆变器的升压系数、输出直流线电压、电容电压、输出交流电压、电压增益等参数由调制指数固定的最大升压控制法所确定，并由仿真和实验验证。

关键词传统逆变器，Z源逆变器，升压系数，PWM，三次谐波，电压增益。

1.引言

逆变器是直流/交流的转换设备。以直流形式输入的电压或电流被转换为交流电压输出。改变直流输入或改变逆变器增益都可以对输出电压进行控制。传统逆变器广泛应用于工业中的变速驱动及其他场合，根据其输入的不同可分为两种：a电压源逆变器。b电流源逆变器。脉冲宽度调制可以控制逆变器的增益，不同的PWM技术就是用来控制此类逆变器。PWM控制技术还降低了输出信号的谐波失真并且提高了逆变器的性能。三次谐波输入PWM的方法消除了输出波形中的三次谐波分量，而且提供了比常规PWM技术更大范围的调制指数。这些PWM 波形可以通过使用带无源和有源元件的模拟电路产生，也可以由微处理器和微控制器产生[4]。

三相pwm电压型逆变器毕业设计正文

摘要

近年来，一些清洁高效的能源，如太阳能，风能，地热，核能等得到了较为广泛的应用和关注，其发电系统产生的是直流电流和电压，而许多负载都使用交流电，因此需要通过逆变器把直流电变成交流电。随着这些新能源发电系统的日益推广，逆变器的使用也越来越多。如何获得高质量的电流成为研究的焦点。

由于对高频谐波的抑制效果明显好于L型滤波器，因此LCL滤波器在并网逆变器中应用越来越广泛，与传统的L滤波器相比，LCL滤波器可以降低电感量，提高系统动态性能，降低成本，在中大功率应用场合，其优势更为明显。

文章首先对PWM 逆变器的工作原理做了详细的介绍，并对基于LCL的滤波器，在ABC 静止坐标系，αβ静止坐标系和dq 旋转坐标系中建立了数学模型。

其次，文章讨论了LCL 滤波器的参数设计方法，给出了系统LCL 滤波器参数的设计步骤。

最后，在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上，给出了设计实例，并对所设计的逆变器进行了仿真验证，结果表明，根据该方案设计的控制器参数能够使三相并网逆变器安全、可靠运行且具有较快的动态响应速度。

关键词：并网逆变器LCL滤波器有源阻尼无源阻尼，双闭环控制

Abstract

In recent years, clean and efficient energy sources, such as solar energy, wind energy, geothermal energy, nuclear energy has been widely used and has gained widespread attention .The power system produce the DC current and voltage, and many are using the AC load, it need inverter into alternating current to direct current. With the increasing promotion of photovoltaic power generation systems, the use of inverters is more and more. How to get a high quality of the current becomes the focus of research.

三相PWM逆变器输出LC滤波器设计方法

一、本文概述

随着可再生能源和电力电子技术的快速发展，三相PWM（脉宽调制）逆变器在电力系统中得到了广泛应用。为了改善逆变器的输出波形质量，降低谐波对电网的污染，LC滤波器被广泛应用于逆变器的输出端。本文旨在探讨三相PWM逆变器输出LC滤波器的设计方法，分析滤波器的主要参数对滤波效果的影响，为工程师提供一套实用的滤波器设计流程和指导原则。

本文将首先介绍三相PWM逆变器的基本工作原理和LC滤波器的功能特点，然后详细阐述LC滤波器的设计步骤，包括电感、电容参数的选取，滤波器截止频率的计算等。接着，本文将通过仿真和实验验证所设计的LC滤波器的性能，分析滤波效果与滤波器参数之间的关系。本文将总结滤波器设计的关键因素，并给出一些实用建议，以帮助工程师在实际应用中更好地设计和优化LC滤波器。

通过本文的阅读，读者可以全面了解三相PWM逆变器输出LC滤波器的设计原理和方法，掌握滤波器参数的选择和优化技巧，为提升逆变器输出波形质量和电网稳定性提供有力支持。

二、三相PWM逆变器基础知识

三相PWM（脉冲宽度调制）逆变器是一种电力电子设备，用于将直流（DC）电源转换为三相交流（AC）电源。它是许多现代电力系统中不可或缺的一部分，特别是在可再生能源领域，如太阳能和风能系统中。了解三相PWM逆变器的基础知识是设计其输出LC滤波器的前提。

三相PWM逆变器的基本结构包括三个独立的半桥逆变器，每个半桥逆变器都连接到一个交流相线上。每个半桥由两个开关设备（通常是绝缘栅双极晶体管IGBT或功率MOSFET）组成，它们以互补的方式工作，以产生所需的输出电压波形。

svpwm三次谐波注入原理

SVPWM三次谐波注入原理是一种常用的电力电子调制技术，用于控制三相电压源逆变器的输出电压。它通过注入三次谐波信号来改变输出电压波形，实现对电机转矩和转速的精确控制。

在SVPWM三次谐波注入原理中，通过改变逆变器的开关状态，控制输出电压的大小和相位。三次谐波注入则是在正常的PWM调制基础上，加入一个具有特定频率和幅值的三次谐波信号。这个谐波信号由一个三次谐波发生器产生，然后与基波信号叠加在一起，形成最终的PWM调制信号。

三次谐波信号的注入可以使得逆变器输出的电压波形更加接近正弦波，减小了电机运行时的谐波失真。同时，通过调节三次谐波信号的幅值和相位，可以实现对电机转矩和转速的精确控制。

SVPWM三次谐波注入原理的关键在于对三次谐波信号的准确控制。通过调节谐波信号的频率和幅值，可以实现对输出电压的精确调节。此外，还需要考虑逆变器的开关状态以及开关时间的控制，确保输出电压的稳定性和可靠性。

SVPWM三次谐波注入原理是一种有效的电力电子调制技术，可用于控制三相电压源逆变器的输出电压。通过注入三次谐波信号，可以改善电机运行时的谐波失真，并实现对电机转矩和转速的精确控制。这一技术在工业控制领域中得到了广泛应用，为电力系统的稳

定运行和高效运转提供了重要支持。

SVPWM逆变器的设计与实现

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1 绪论
1.1 引言
电力电子技术是以电力变换为主要研究内容的一门工程技术，对电能进行变换和控制的目的是为了更方便、更为有效地使用电能，使电能更好地为人类服务。逆变技术就是电力变换的一种基本类型。近年来[4]，随着电力电子技术的飞速发展以及随着各行各业控制技术发展以及对操作性能要求的日益提高，有很多用电设备都不是直接通过交流电网提供的交流电作为电能源，而需要通过各种形式对其进行变换，这里就要用到电力电子技术方面的电力变换，包括整流、斩波、交流电力变换以及逆变技术等。这里包括生活中常用的设备如充电器、各种形式的发电装置、电动机的变频调速器、高温设备电源、电动机车、生物能发电、环保照明电源、有源滤波器、电源的无功补偿器等，它们所使用的电能都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。通过这一系列变换后获得的电能在很大程度上就可以减少电力电子装置对电网造成的谐波污染，减少无功功率，提高电能利用率。目前控制技术中的逆变技术已经渗透到国民经济的各个领域以及人们生活中 [2,4] ，随着新理论、新器件、新技术的不断涌现，特别是与微电子技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也将不断地得以扩展。广泛应用于电力系统、交通运输、计算机与家用电器、工业控制等民用领域和航空、航天、航海等国防领域，特别是随着石油、煤和天然气等。随着能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视，逆变技术作为利用新能源的关键技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的直流电能变换成交流电能与电网并网发电，并网逆变的基础则是有源逆变技术。有效利用绿色能源也是可持续发展和构建社会主义和谐社会的内在要求，适应这一发展要求，在国民经济建设和人民生活中，各种形式的逆变器将会得到越来越广泛的应用，而与此相适应的新型控制算法也将应运而生。

三相逆变器的控制策略仿真研究

孔令考;黄炜

【摘要】首先建立三相四桥臂逆变器的数学模型，采用了逆变器中应用最为广泛

的一种控制方法SPWM控制。同时，在相同的控制信号下，作了与之相对应的三相四桥臂逆变器带平衡负载与不平衡负载的仿真模型。根据仿真中出现的问题，提出了两种新型的控制方法，即三次谐波注入的SPWM控制和根据输出电压反馈来作为第四桥臂的控制信号，最后对其用MATLAB仿真并且得出了较为满意的结果。根据理论分析，三相四桥臂逆变器的各桥臂的调制信号中注入三次谐波不会影响输出电流，并且提高了电源电压的利用率，并且能够带不对称或不平衡负载，甚至是它们的组合。%In this paper, the mathematical model of three-phase four leg inverter is ifrstly established, and the most widely used control method is adopted in the inverter SPWM control. At the same time, the simulation model of the three-phase four leg inverter with balanced load and unbalanced load is made under the same control signal. Two kinds of new control method is brought forward according to the problems appeared in the simulation, the third harmonic injection SPWM control and according

光伏逆变器短路电流3次谐波及其对保护的影响分析

发布时间：2023-02-23T01:48:26.990Z 来源：《中国电业与能源》2022年19期作者：王清媛

[导读] 本文分析了出现不对称故障时光伏逆变器输出谐波特性、

王清媛

深圳古瑞瓦特新能源有限公司广东省深圳市518100

摘要：本文分析了出现不对称故障时光伏逆变器输出谐波特性、短路电流3次谐波的产生机理和控制策略对于输出谐波的影响，对于3次谐波给变压器差动保护产生的影响。

关键词：光伏逆变器；3次谐波；负序控制；继电保护

随着新能源与电网的大规模结合，关于继电保护问题开始成为大家广泛关注的重点。新能源发电需要大量电力电子设备，与传统同步发电机之间具有一定差异，新能源的短路电流水平、谐波、等效阻抗等暂态特性存在许多新特点[1]。短路电流的谐波将会影响电气量特征提取和一些列I利用特定次数谐波特征的保护原理产生影响。

1.光伏逆变器控制策略

1.1光伏逆变器数学模型

为进一步提升逆变器的输出特性，当前已经有序度的逆变器正负序控制策略，而正序控制策略控制逆变器输出期望的包括有功、无功；负序控制策略控制逆变器输出有功和无功的波动。

1.2正序控制

利用d轴电压定向后，控制前d轴和q轴的正序电流，并且还可以进行逆变器输出有功功率、无功功率的独立解耦控制。因此，通过维持直流电压可以实现实际有功功率的控制，通过给定指令值得方式实现无功功率的控制。

1.3负序控制策略

当系统非对称状态时，从逆变器传输到电网的功率振荡将导致输出电能质量大幅下降，这将影响电网的安全运行。一些专家提出了不对称操作的三个控制目标：①目标Ⅰ是抑制电网的负序电流；②目标Ⅱ是抑制转换器的无源谐波功率的二次振荡；③目标Ⅲ是抑制逆变器的有功功率二倍频振荡。

基于simulink的三相spwm逆变器的建模与仿真

基于Matlab/Simulink 的三相SPWM 逆变器的建模与仿真

姓名：** （班级：**）

【摘要】随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的迅速发展，PWM 技术得到了迅速发展，SPWM 正弦脉宽调制法这项技术的特点是原理简单，通用性强，具有开关频率固定，控制和调节性能好，能消除谐波使输出电压只含有固定频率的高次谐波分量，设计简单等一系列有点，是一种比较好的波形改善法。它的出现为中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。SPWM 技术成为目前应用最为广泛的逆变用PWM 技术。因此，研究SPWM 逆变器的基本工作原理和作用特性意义十分重大。

本文主要通过对三相SPWM 逆变器的Matlab/Simulink 建模与仿真，研究逆变电路的输入输出及其特性，以及一些参数的选择设置方法。Simulink 是MATLAB 中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB 的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

关键词：SPWM 三相逆变器 Mmatlab/Simulink 建模与仿真 1．三相电压型桥式逆变电路

该电路采用双极性控制方式，U 、V 和W 三相的PWM 控制通常公用一个三角载波c u ，三相的调制信号rU u 、rV u 和rW u 一次相差120°。U 、V 和W 各相功率开关器件的控制规律相同，现以U 相为例来说明。当rU u >c u 时，给上桥臂1V 以导通信号，给下桥臂4V 以关断信号，则U 相相对于直流电源假想中点'N 的输出电压2/'d UN U u =。当rU u

三相四桥臂逆变器的工作原理分析与控制

三相四桥臂逆变器的工

作原理分析与控制-CAL-FENGHAL-(YICAI)-Company One 1

三相四桥臂逆变器的工作原理分析与控制

在传统的三相全桥逆变爲的娠础上埔加•个桥VF 构成的-M 桥轉逆变器町以产生三个砂立的输出电压。通过所熠加的第四桥苗产生一个自山度來控制屮件亢电用•可以便逆变JIH 具仃

W 不平衡负载的能丿几木改对采用正咳脉宽调制技术OPWM)的三相半桥逆变器和-相四桥轉逆变器进行了

分析比较•重点分析了正弛波调制和三次淸波注入的PVIM 控制的三楣四桥關逆变盎工作原理•并进行了仿宜比较。

21三相半桥逆变器的工作原理分析

2L1三相半桥逆变器输出纹波分析

半逆变器的开关频率远犬丁•输出频申时.逆变器输山电尺上喪包含调制频率及典済波、开关频率及其谐液的边频帶I M Q 心SPWM 逆变器屮TT 咲频率远人丁输山频率.因此打次済波群

远离基波-经过滤液JB 谐液須到了抑制.逆变器输出璀木上只剩卜・^5波电压°木节利用平均侑模羽何

•将输出电rR/i ：->b 开关周期内的平均值近似为输出电爪堪波分蛍的瞬时値來分析电感电流和输出电压上的纹泼S

用2丄所示为-棚半桥逆变器主电路图「询半桥逆变器毎相的工作方成勺单相半桥祁同. Jfl —+11的电路結构图如国2.2所示，化一个开关周期内订; |.0<f<d(f)7：

一卒开关周期内输出电压的平均値为:

□ 〉-护

JL 中• d(b = yP +»JsinSE] • m 为调制比•取 MJ = 1 •则输Hl 电JE 为:

三次谐波注入法

本文提出的方案采用 Y 接法注入电容代替接地变压器，以避免变压器引起的较大损耗和体积；同时采用串联三次谐振技术，使注入电路对三次频率呈低阻抗，提高三次谐波电流的注入效率。研究表明：注入电路的元件参数也具有一定的可
变化范围；另外，即使负载有一定的变化范围其谐波抑制效果也很明显。该方案在谐波抑制效果、简单性、成本和可靠性等方面具有较好的折中；在许多低成本、高可靠性、负载变化范围有限、谐波抑制效果要求并不苛刻的场合具有较好应用前景。
利用整流电路内部三次电压脉动给输入侧注入一定的三次谐波电流，可以有效地改善非线性三相整流电路的输入电流波形、降低其总谐波畸变率 THD[1-3]。该方法较无源滤波方法的效果更为显著，且具有对电路元件参数的变化适应性更好的优点；与有源电力滤波器（APF）相比，由于只采用无源元器件，因而具有电路简单、成本低和高可靠性等优点。但之前应用这种方法的研究中一般均采用了变压器或 [4-8] 者开关电路[9]来实现三次谐波注入，存在损耗高、体积较大、制作困难、可靠性较差等缺点。
Abstract： A new passive approach to reduce input current’s harmonics of three-phase diode rectifier based on the injection of third harmonic current is proposed in this paper. Compared with previous approaches, star-connected capacitors substitute for transformer to use as the injection circuit。The injection circuit operates in serial resonant state at third harmonic frequency, which enhances the circulating harmonic current in amplitude. The principle of harmonic suppression and the implementation of the third injection current are introduced first. Then, characteristics of the circuit including the condition of optimal injection, affects of component parameters’ deviation, load varying range as well as component parameters’ error are analyzed in details. The results of analysis and experiment show that the new approach has better harmonic suppression performance than passive filter while more simple and more reliable than active power filter, which gives its high potential in future application. The main finding and conclusions are validated by simulation and experiments.