文章編號，5級聯(lián)多電平高壓變頻器脈寬調制方法的分析關振宏孫曉玲黃濟榮1.西南交通大學磁懸浮列車與磁懸浮技術研宄所，成都610031；2.株洲電力機車研宄所，湖南株洲412001頻器進行了仿真分析。

　　2高壓變頻器的結構和實現(xiàn)方法從目前己有的產品來看，高壓變頻器的結構主要有如下兩種2.1高低高方式高低高方式也稱為間接高壓方式，這種方然后用普迎變頻器變頻。再由壓變壓器將屯壓變回高壓。這種方式易于實現(xiàn)控制簡單，但體積大成本高效率低低頻，能量傳輸困難降壓和升卡變壓器須特殊設計。

　　2.2局局方式品高方式也稱為直接壓方式人主，路的構成原理看，這種控制方案比較為直接和方便，變頻器本身的效率可以做得很高，也不會對電網產生有影響的諧波干擾，無共模電壓，不存在心凌問，對電機沒有特別的要求。

　　早期直接高壓變頻器采用的是多管串聯(lián)的兩電平變換電路。按使用器件的不同又分為切0變頻器和1061變頻器。1996年種新型開關器件集成門極換流晶閘管10面世，該器件非常適用于中高壓開關電路，現(xiàn)在基于1的壓變頻器，己有系列廣品。

　　近年來，在電平電路的基礎，又研允開發(fā)出3種小要的拓撲結構江廠極荇嵌位式，3，忽乇跨電容嵌位式1；1士咕31314叫。琢幾有分尚。流電源的級收式。，Ρ，3扣印肌漢。眶3，第種扣撲結構就是本文研究3級聯(lián)多電平高壓變頻器工作原理與結構級聯(lián)多電平高壓變頻器是山多個低壓功率單元串聯(lián)而成，以3付相單兒為例，其主電路拓撲結構電壓疊加原理2.由輸入隔離變壓器的次側繞組分別給九個功率單元供電，功率單元電路3，每個功率單元為相輸入單相全橋輸出的常規(guī)，胃型變頻器，各功率單元獨立產生心577輸出電壓，通過波形連續(xù)變換方法將所有功率單元輸出電壓疊加在起，得到頻率和大小均可連續(xù)調節(jié)的輸出電壓，相電壓為01731兄對應的線電壓為0，3000給功率單元供電的次線圈采用多邊接法，相互存在個相位差，實現(xiàn)多重化串聯(lián)整流供電以消除對電網的諧波干擾。

　　壓相輸人單元，單元02這種扣撲結構的變頻器輸出電卡的電平數(shù)為24+代1為每相分離流屯源的個數(shù)。因此每相3單元疊加就可產生出7種電壓等級±3，4相位移載波31調制方法分析適用于多電平功率轉換的控制方法有很多種，常的有以下幾種。優(yōu)化階梯波單脈沖脈寬調制技術階梯波調制就是用階梯波來逼近正弦波，優(yōu)化階梯波就是通過拉制階梯波的開關角度來誚除和抑制低次奇次諧波。這種波形合成方法具調制比變化范寬兌法商單通用忡1強咬優(yōu)點，可以在功率器件開關頻率比較低的情況下，實現(xiàn)變頻器輸出電壓波形畸變比較小的控制目標。

　　2注入3次諧波脈寬調制技術為了提高直流母線電壓的利用率，仿照電平屯路，1方法中的注入3諧波方法，通過在較高頻率的參考正弦波中注定幅值的次諧波，來提高基波輸出電壓的幅值。

　　3空間矢量脈寬調制技術空間矢量，1法是以相對稱正弦波電壓供電時交流電動機的理想磁通為基準，用逆變器不同通。將兩電平3胃方法加以推廣，即可得到電平或多電平5胃。空間矢量脈寬調制具有結構簡中。擰制方更直流母線電壓利用率高能在寬范圍的調制比內獲得良好性能等優(yōu)點。

　　4正弦脈寬調制相位移載波技術位移我波技術以本文分析的內容。其坫木原理是使用幾個角載波信號和個正弦參考信4碟相1比較，產，信號，將角栽波邊行合適的移相，可以消除特定次數(shù)的諧波。即同相單元的載波信號依次錯開定的相位。錯開相位堪十載波頻率的火小由36，7為所需載波對數(shù)來決定。對于每相3個功率單元的多電平高壓變頻器來說，所需載波的對數(shù)為3，即1=3.所以載波依次錯開120.正弦參考波與角載波及其反相比較，產生功率笮兀的5抓1；控制倍號。每相功率單元產生的輸出信號疊加，合成電機的3氣脈沖相電壓。

　　參考閣13和4，以，相功率單元為例來說明如何產生51脈沖波。只要正弦參考信乃大于第個載波無相移信號口為高。反之1為低，1.1用來控制功率單元1中左邊開關矜柬，1和識。只要參考信號小于第載波的反相，信號，為高，反之耵為低，汜用來控制功率單元1右邊開關矜對3和4.信號1.1與1的差即為功率單元人1的輸出波形，于4.

　　用相同的方式參考信號與第個載波相移及其反相比較產生功率單元人2中開關管控制倍1212，比較后，參名信第個載波240相移及其反相比較產生控制信號13和只3.功率單元人2入3的輸出波形于4.功率單元人1人2和人3的輸出電壓之積生產生變頻器人相到中線輸出電壓，4中的人1傾有7種電壓級別，該電壓定義為端子人又寸變頻器內浮空中線電壓，而非電機中線。

　　用來產生8相0相控制信號的載波信號分別與人相各功率單元的載波信號對應相同，但正弦參考信號則分別與，相有120.和240.的相位左，相輸出電壓以小于5.

　　入和的羌形成電機線電壓，6調制比=15，調制深度。0.輸出頻率1=50叫，由6可以看出，因為變頻器每個功率單元為電平結構，相電壓為3個功率單元疊加，所以可以得到7電平，而線電壓為兩相電壓之差，因此得到13電平。串聯(lián)的功率單元越多，相電壓和線電壓所得到的電數(shù)也越多，從而越接近孓正弦波輸入和輸出電流波形接近完美無諧波出，正弦波。由7可以看出，輸出電壓波形波出現(xiàn)在9次。

　　5結論相位移載波調制方法具肓控制簡申和肓觀易于實現(xiàn)等優(yōu)點，基缺點是功率管的開關頻率高，開關損耗人。針對級聯(lián)多電平電路結構的脈寬調制方法的研究將是以后的重點。下轉第62頁度其數(shù)學描述為。的；浙工位，時而艮口裝配節(jié)拍77，貝1 4.3汽車總成裝配作業(yè)均衡編排的數(shù)學模型汽車總成裝配作業(yè)編排的優(yōu)化目標是在上述約束條件下，使得所需的裝配工位比較小。其數(shù)學描述為綻所述，汽車總硯配作業(yè)均衡編排的數(shù)學模型可不為minz=∑J，其，小足為規(guī)記裝屺節(jié)拍為規(guī)定的工位充實度。

　　5總結作某汽車公司總裝乍叫生產線技術改造，程中，以本文建立的汽車總裝作業(yè)均衡編排問的線性規(guī)劃模型為計算模型，采用啟發(fā)式搜索算法。，發(fā)作業(yè)均衡編排軟件。進行計算機輔助優(yōu)化設計汽乍總成裝配工藝流程，使得改造后的裝配生產線，位纟1.！過秤大大縮短，丁位數(shù)岜相應減少，丁位充實度均達到要求，整線裝配生產4；！上著捉島，初步實現(xiàn)了總裝流水線，位，衡自動化實時化。

　　王建華，鄭樂寧，譚澤光。線性規(guī)劃方法與應用。北京高等教育出版社，1990.

　　2君華。升。汽乍總硯線上；問的研究。汽車工程，1999，213188192.3崢嶸?，F(xiàn)代爪迮汽車總裝流水線中的應用。1.企業(yè)標準化。1909.4 41席出民。應用1業(yè)工界技術優(yōu)化總裝作業(yè)系統(tǒng)刀。汽車楊本強1976.男。重慶大學教師。主要從事控制理論與控制工程方面的研究童明1舛2.男。教授。項士研究生導師。重慶市土木建足學會智能建足專委會副主任1上接第23頁1這種基于多屯肀技術的高壓變頻器可采用技術成熟價格低廉的低壓1；1江組成逆變單兀，通過串聯(lián)單元的個數(shù)適應不同的輸出電壓要求。便于將功率單元做成松塊化，實現(xiàn)冗余設，既仲在個別單元故障時也可通過單元旁路功能將該單元短路，系統(tǒng)仍能正常或降額運行。

　　移相變壓器結構較復雜，主電路汗關器件較多。實際應用中，相功率單元限制5個以內。

　　刃貲刀民等中高壓變頻調也技術綜雄電力屯子技術關振宏1976.男。1989卑畢業(yè)于西南交通大學電力圭與傳動控制專業(yè)，副教授，博士研究生。主要從事電力電子與電力傳動及磁懸浮方面的教學及科研工作。