发布时间 : 星期日 文章三电平与两电平逆变器谐波特性的比较更新完毕开始阅读15b2a01ec281e53a5802ffe2
图5 a相波形图
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4 归纳比较
将以上两种逆变器的谐波特性归纳如下 (1) 线电压的基波分量相同，都为:
(2) 谐波分量都为nωs±kω0，但振幅不同，三电平逆变器的振幅为
，而两电平的振幅为
，很明显，三电平逆变器各次谐波的振幅均小于两
电平逆变器，谐波的减小方便了滤波网络的设计，提高了输出波形的质量，并且减小了系统的损耗。
(3) 谐波都以(nωs±kω0)分组，每组以nωs为中心，两侧以±kω0对称分布且对称衰减，不存在载波的整数倍(nωs)谐波。 5 仿真与实验结果
针对这两种逆变器，在相同条件下利用pspice仿真软件进行了仿真研究，仿真波形如图6所示。其中直流输入为500v，调制系数为0.8，载波比为30，输出电压基波频率为400hz。三电平逆变器线电压是5电平，比两电平逆变器输出的线电压更接近正弦波。图7为10kw实验装置测得的三电平逆变器的线电压波形，thd小于3％。可看出，仿真、实验结果与上述的分析结论是一致的。
图6 pspice仿真结果
图7 三电平逆变器的实验结果 6 结束语
由以上分析可知，三电平逆变器在谐波特性上明显优于传统的两电平逆变器，这不仅提高了波形质量，减小了开关损耗，而且给滤波器的设计带来很大方便。同时器件的电压应力成倍减小，解决了低耐压的功率器件应用于高压大功率的场合，降低了成本。可以肯定，三电平或多电平逆变器在今后逆变电源中的应用将越来越广泛。