三相T型三电平双输出逆变器的载波PWM调制方法技术

本发明专利技术是三相T型三电平双输出逆变器的载波PWM调制方法，其特点是，针对三相T型三电平双输出逆变器，利用上、下组调制波分别与同相层叠载波相比较的调制方法，并根据开关状态和调制比较结果，推导出生成各个功率开关驱动信号的逻辑运算，实现三相T型三电平双输出逆变器的单个直流输入电压变换为两组频率、幅值皆可调的三相交流电压，具有良好的输出波形质量，易于实现等优点。易于实现等优点。易于实现等优点。

【技术实现步骤摘要】
三相T型三电平双输出逆变器的载波PWM调制方法


[0001]本专利技术涉及到电力电子领域，具体地说，是一种三相T型三电平双输出逆变器的载波PWM调制方法。

技术介绍

[0002]近年来，双交流输出系统在电动汽车、轨道牵引、风力发电等领域获得重要应用。双交流输出系统的核心为双输出逆变器。目前，针对两电平双输出逆变器的研究已较为成熟，但其无法满足当今电力行业中对高压大容量双输出逆变器的需求。三电平相对于两电平逆变器具有诸多优点，如：更低的谐波畸变率和更高的效率等。因此三电平双输出逆变器被提出，但现阶段对三电平双输出逆变器的研究较少，现有文献中还未见对三相T型三电平双输出逆变器调制方法的报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是，针对三相T型三电平双输出逆变器，提供一种能够上、下组调制波分别与同相层叠载波相比较，并根据开关状态和调制比较结果，推导出生成各个功率开关驱动信号的逻辑运算，具有科学合理，适用性强，调制简单，效果佳的三相T型三电平双输出逆变器的载波PWM调制方法。
[0004]本专利技术的目的是由以下技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相T型三电平双输出逆变器的载波PWM调制方法，它包括：由直流侧电容C1和电容C2、18个功率开关器件和18个二极管组成的三相T型三电平双输出逆变器，所述三相T型三电平双输出逆变器有A相、B相和C相桥臂，所述A相、B相和C相桥臂的每相桥臂均由6个功率开关S
x1
～S
x6
和6个二极管D
x1
～D
x6
组成，其中，x∈{A，B，C}；所述三相T型三电平双输出逆变器直流侧电容C1和电容C2的电容值相等，直流侧输入电压为U
d
，具有两组输出端，上组输出端定义为x1，上组输出相电压定义为u
x1O
，下组输出端定义为x2，下组输出相电压定义为u
x2O
，其中，x∈{A，B，C}；所述三相T型三电平双输出逆变器的两组输出端分别与两组三相负载相连，上组输出端分别与三相负载Z
A1
、Z
B1
、Z
C1
相连，下组输出端分别与三相负载Z
A2
、Z
B2
、Z
C2
相连，能够实现两组三相交流电的输出；其特征是，还包括以下内容：(1)所述三相T型三电平双输出逆变器的上组输出相电压和下组输出相电压存在约束关系，即上组输出相电压≥下组输出相电压，所以三相T型三电平双输出逆变器的每相桥臂的6个功率开关共有6种合理开关状态：开关状态1：功率开关S
x1
、S
x2
、S
x3
和S
x5
开通，此时，输出相电压u
x1O
和u
x2O
均为U
d
/2；开关状态2：功率开关S
x1
、S
x3
、S
x5
和S
x6
开通，此时，输出相电压u
x1O
为U
d
/2,u
x2O
为0；开关状态3：功率开关S
x1
、S
x4
、S
x5
和S
x6
开通，此时，输出相电压u
x1O
为U
d
/2,u
x2O
为
‑
U
d
/2；开关状态4：功率开关S
x2
、S
x3
、S
x5
和S
x6
开通，此时，输出相电压u
x1O
和u
x2O
均为0；开关状态5：功率开关S
x2
、S
x4
、S
x5
和S
x6
开通，此时，输出相电压u
x1O
为0，u
x2O
为
‑
U
d
/2；开关状态6：功率开关S
x2
、S
x3
、S
x4
和S
x6
开通，此时，输出相电压u
x1O
和u
x2O
均为
‑
U
d
/2；(2)所述三相T型三电平双输出逆变器采用载波PWM调制方法，使用两条三角载波v
c1
和v
c2
，采用同相层叠方式，即两条三角载波v
c1
、v
c2
的相位和频率均相同，且v
c1
的变化范围为0～1，v
c2
的变化范围为
‑
1～0；使用两组调制波v
x1
和v
x2
分别控制上组输出相电压u
x1O
和下组输出相电压u
x2O
，其中，x∈{A，B，C}，上组调制波v
x1
公式为：其中ω1、φ1、m1和V
offset1
分别为上组调制波v
x1
的角频率、初相角、调制度和直流偏移量，m1取值范围为0到1，V
offset1
值为1
‑
m1；下组调制波v
x2
公式为：其中ω2、φ2、m2和V
offset2
分别为下组调制波v
x2
角频率、初相角、调制度和直流偏移量，m2取值范围为0到1，V
offset2
值为1
‑
m2；因为所述三相T型三电平双输出逆变器存在上组输出相电压≥下组输出相电压的约束关系，所以上组调制波v
x1
≥下组调制波v
x2
；(3)上组输出相电压u
x1O
和下组输出相电压u
x2O
同频同相情况，即u
x1O
和u
x2O
的频率、相位
均相同时，则上、下组调制波v
x1
、v
x2
的角频率、初相角分别相等，即ω1＝ω2＝ω，φ1＝φ2＝φ；调制波v
x1
、v
x2
分别和两条三角载波v
c1
、v
c2
比较大小，决定上、下组输出相电压u
x1O
、u
x2O
，具体比较方法为：
①
若上组调制波v
x1
＞载波v
c1
，上组输出相电压u
x1O
为U
d
/2；若上组调制波v
x1
＜载波v
c2
，上组输出相电压u
x1O
为
‑
U
d
/2；其他情况下的上组输出相电压u
x1O
为0；
②
若下组调制调制波v
x2
＞载波v
c1
，下组输出相电压u
x2O
为U
d
/2；若下组调制波v
x2
＜载波v
c2
，下组输出相电压u
x2O
为
‑
U
d
/2；其他情况下的下组输出相电压u
x2O
为0；u
x1O
、u
x2O
同频同相情况下，上、下组调制波v
x1
、v
x2
的峰值时刻相同且有直流偏移量存在，上、下组调制波的调制度m1、m2取值互不影响，因此m1、m2的取值范围表示为：(4)上组输出相电压u
x1O
和下组输出相电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀云，吴雪东，薛彪，袁帅，王汝田，刘闯，蔡国伟，陈继开，郭东波，张嘉伟，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：