成凌飛，蔣世用，李金格
河南理工大學電氣工程與自動化學院，河南焦作

焦作華飛電子電器股份有限公司，河南焦作

摘　　　要：載波移相ＰＷＭ（ＣＰＳ�玻樱校祝停┘夹g應用于級聯型多電平變頻器時，可在較低器件開關頻率下實現較高等效開關頻率的效果，從而改善其輸出性能。目前載波移相量存在２π／Ｎ和π／Ｎ兩種方式，且對不同級聯數目的變頻器輸出有不同影響。為此，以載波移相技術的理論分析為切入點，研究了Ｈ橋級聯型變頻器輸出性能與載波移相量的關系，２π／Ｎ移相方式對應的輸出電壓電平數在級聯數是奇數情況下為２Ｎ＋１，偶數情況下為Ｎ＋１。而π／Ｎ移相方式不論級聯數目奇、偶，對應的輸出電壓電平數均為２Ｎ＋１。通過建立仿真模型及搭建實驗平臺加以驗證，根據實驗結果從諧波分析角度得出，π／Ｎ較之２π／Ｎ移相方式具有明顯優越性及良好的諧波特性，目前π／Ｎ移相方式已成功應用于某水泥公司窯頭風機變頻系統并取得良好經濟效益。

關　鍵　詞：級聯多電平；高壓變頻器；開關頻率；載波移相；諧波

１　引　言
當前，隨著國家節能減排政策的推廣，相關部門加大了對變頻裝置的需求。尤其在高壓大功率領域，多電平變頻器得到了廣泛應用，目前主要通過二極管鉗位、Ｈ橋級聯、飛跨電容等結構實現［１］。相比之下，級聯結構因其較高性價比多用于有源電力濾波器、靜止無功補償裝置、變頻調速等工程實踐中。學者針對該結構提出了諧波消除、載波移相和開關頻率優化等ＰＷＭ控制方法［２］。其中，載波移相是ＳＰＷＭ與多重化技術的有機結合［３］，而每一相各載波的移相量存在半周期（π／Ｎ）和全周期（２π／Ｎ）（Ｎ為每相單元級聯數）兩種方式［４�玻担荩瑢τ诓煌�級聯數目，移相方式的選擇與變頻器輸出性能存在密切關系［６］。目前分析和探討載波移相量的文獻較少，本文通過ＣＰＳ�玻樱校祝图夹g的數學推導，利用Ｍａｔｌａｂ仿真及搭建實驗平臺得出了不同移相方式下的輸出波形及頻譜，并對其加以分析說明，為工程應用中移相方式的選擇提供理論指導。

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