适用于三电平逆变器低调制比区域的双极性载波脉宽调制策略研究

作者：**; 王立欣^*; 周志达; 耿程飞; 吴轩钦

来源：中国电机工程学报, 2023, 43(18): 7254-7268.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.221044

• 三电平逆变器
• 窄脉冲
• 低调制比区域
• 双极性载波脉宽调制
• 中点电压平衡控制
• 死区补偿

当三电平逆变器工作在低调制比区域时，窄脉冲对输出电压的畸变影响尤其显著，甚至会导致逆变器运行不可控，而传统空间矢量脉宽调制策略(spacevectorPWM,SVPWM)在低调制比区域存在窄脉冲。针对以上问题，该文首先分析传统SVPWM产生窄脉冲的原因，然后设计可抑制窄脉冲的双极性SVPWM。在此基础上，为更方便的实现双极性SVPWM，推导双极性SVPWM的等效双调制波表达式。通过制定双调制波与三角载波的比较规则，进一步提出双极性载波脉宽调制策略(bipolarcarrier-basedPWM,BCBPWM)，并为其设计中点电压平衡控制和死区补偿方法。最后，分析BCBPWM的脉宽特性、中点电压波动、谐波性能和直流电压利用率。仿真和实验结果证明，相较传统SVPWM,BCBPWM可在低调制比区域完全消除窄脉冲、提升电流谐波性能，其可以控制中点电压平衡并具备计算简单、实现方便的优势。

• 单位
  深圳市英威腾电气股份有限公司; 哈尔滨工业大学（深圳）