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ＳＰＷＭ）技術(shù)應用于級聯(lián)型多電平變頻器時，可在較低器件開關(guān)頻率下實現(xiàn)較高等效開關(guān)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(lián)數(shù)目的變頻器輸出有不同影響。為此，以載波移相技術(shù)的理論分析為切入點，研究了Ｈ橋級聯(lián)型變頻器輸出性能與載波移相量的關(guān)系，２π／Ｎ移相方式對應的輸出電壓電平數(shù)在級聯(lián)數(shù)是奇數(shù)情況下為２Ｎ＋１，偶數(shù)情況下為Ｎ＋１。而π／Ｎ移相方式不論級聯(lián)數(shù)目奇、偶，對應的輸出電壓電平數(shù)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(jù)實驗結(jié)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(yōu)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(tǒng)并取得良好經(jīng)濟效益。

關(guān)　鍵　詞：級聯(lián)多電平；高壓變頻器；開關(guān)頻率；載波移相；諧波

１　引　言
當前，隨著國家節(jié)能減排政策的推廣，相關(guān)部門加大了對變頻裝置的需求。尤其在高壓大功率領(lǐng)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(lián)、飛跨電容等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)［１］。相比之下，級聯(lián)結(jié)構(gòu)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(diào)速等工程實踐中。學者針對該結(jié)構(gòu)提出了諧波消除、載波移相和開關(guān)頻率優(yōu)化等ＰＷＭ控制方法［２］。其中，載波移相是ＳＰＷＭ與多重化技術(shù)的有機結(jié)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(lián)數(shù)）兩種方式［４５］，對于不同級聯(lián)數(shù)目，移相方式的選擇與變頻器輸出性能存在密切關(guān)系［６］。目前分析和探討載波移相量的文獻較少，本文通過ＣＰＳＳＰＷＭ技術(shù)的數(shù)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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