文献翻译 乔超 物电学院.docx

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1、温州大擘WENZHOU UNIVERSITY毕业设计（论文）外文资料翻译题目PWM输出控制系统的设计学物理与电子信息业电子信息工程院工程专班级10电信学号10110003326学生姓名乔超指导教师郑崇伟温州大学教务处制外文资料来源及题目（注：含作者、书名、杂志名或外文数据库名等，英文文章或段落标题）题目：Analysis and Minimization of Neutral Current of Three-Level PWM Inverter作者： Pekik Argo Dahono数据库：ScienceDirect期刊： Procedia Technology译成中文后题目三电平PWM中

2、性线电流的分析和最小化逆变器指导教师审阅意见:签名：年 月 日译文：三电平PWM中性线电流的分析和最小化逆变器摘要：本文提出了一种新的方法来分析最小三电平PWM逆变器的中性线电流。首先，对于逆变器 的中性线电流作为PWM参考信号的函数表达式。基于所导出的表达式中，PWM产生参考信号，在 最小的中性线电流是确定的。对于单位功率因数运行中，最佳参考信号是，一个正弦波信号加25% 的三次谐波。几个实验结果都说明了该方法的有效性。关键词：三电平逆变器，PWM,零线电流，三次谐波1、介绍多层次技术已经被逐渐认可，用来提高电压等级和性能，电压源逆变器VSI）经常应用在高功 率中。多级逆变器可以产生正弦输出

3、电压，而无需使用一个非常高的开关频率与相关的开关损耗。 最广为接受的拓扑结构的工业应用是该二极管钳位式三电平逆变器。与二极管钳位式三电平逆变器 相关联的一个主要问题，是存在中性线电流而导致不平衡或。论文分析和尽量减少中性线电流或中 性电位的三电平逆变器的变化已经出版。小笠原等人研究了零点的重要性，以及在三电平逆变器和 电压的表达式的中性线电流序电压降低变换器中性电流。不幸的是，采用零减少逆变器现在还无法 控制。其他文章提供分析基于空间的中性电位变化矢量PWM （ SVPWM）技术。Lee等人分析 了负载相角和谐波的效果平衡中性潜力。但是，负载包含谐波，电荷需要平衡电路。筱原等人提出 了一种方法

4、，以保持逆变器中性潜在的均衡，并且减少冗余的占空比。另一种方法是通过将偏移电 压改变的合成电压矢量的占空比。山中等人提出了一种方法，利用输出相电流的极性来控制逆变器 的中性电位与小矢量冗余比。基本上，所有提出的方法具有相同的原理即利用冗余小矢量实现三电 平逆变器中性潜在的平衡。该问题确定的有源电压矢量比现役周期序列的SVPWM技术的电压矢量 要复杂得多。本文提出了一种新的方法来分析二极管钳位三电平的中性线电流和最小化逆变器。其目的是找 到PWM参考信号，使逆变器的中性线电流最小。最小化这个表达式产生注入信号即信号一定要被 注入到PWM正弦参考信号，以减少逆变器中性线电流。最后，实验结果列入，以

5、验证所提出的方 法。2、分析和最小化的三电平PWM逆变器的中性线电流2.1三电平逆变器的中性线电流三电平逆变器的结构示于图.1。该逆变器有三种开关状态，即正（P）零（0）和负（N）与其 相关联的输出电压电平（见表1）。对于每一个开关状态，二开关为ON，而其他两个都是OFF。输 出电压为零或零开关状态实现当两个在每个逆变器相臂的中间开关即SX2和SX3（x指相U，V或 W）为ON，而其他2在顶部和底部，即SX1和SX4都是OFF。逆变器的中性点（n）被连接到输 出相线路/负载和电流将流出来或进入逆变器中性点。中性线电流的流动将收取或放电的输入电容 （CD），并导致不平衡或中性潜在的变化。奇数低的

6、顺序输出电压谐波，第五和第七会产生中性电 位的变化。并且，如果中性的潜在变化过大，可能会导致逆变器开关击穿。图.2给出了一个说明， 大概解释了三电平逆变器的中性电流。在图2（a）所示，开关状态为连续相U，V和W是P00。电 流流入逆变器的中性点，充电的底部电容器及增加其电压。在图2（b）所示，开关状态是0NN。现 在，电流流出来逆变器中性点，放电电容底部并降低其电压。晶Switch stateOutput phase voltageRemarks&ONONOFFOFF&Positive (P)OFFONONOFF0Zero (0)OFFOFFONONENegative (jV)表.1开关三电平

7、逆变器的状态和输出相电压当前流出中性点图.2（a）电流流入中性点；（b）2.2三电平PWM逆变器的中性点电流的分析分析三电平PWM逆变器的中性点电流，采取以下假设：一）逆变器是由一个无纹波的直流恒定电压总线（VD）提供二）载波信号频率/开关频率比参考信号的频率要高得多。三）死区时间的影响可以忽略不计。四）三电平逆变器的PWM技术需要两个电平移动的三角载波信号。参考信号是三相正弦加任意信号（S0），并表示为：（日一号）+ $d； and 芸=土 Sin（& + 若）+ s0其中，0 =2n F吨，而k是振幅OFTHE参考信号的正弦部分之间的调制指数，即比和载波信号的幅度。注入的任意信号（S0）转

8、换成三相的目的正弦参考信号，使逆变器的中性线电流最小。周期被分成几个分析区间。分析区间是在交叉点之间的间隔参考和载波信号产生类似的开关状态或 输出相电压。从图3,时间参数和参考信号之间的关系可以很容易地推导为：4 =(矽2)(%/*); t2 =任/2)(1 + S/昨); and t3 = (Ts/2)(vw/Vt)当产生过零投切状态发生中性线电流。因此，根据图3。逆变器的中性线电流(IN)在开关周期(TS)可表示为：M = (族0)段 + ：& +，)击 + dt + 原+ 上)dt)(3)逆变器的输出相电流：iu =V2 Irms Sin(0 - 0); ip= V2 lrms Sin

9、(日 一 (2jt/3) 一 0); and iw =叵 Irms Sin (& + (Njt/3) - 0)(4)(5)Irms (k(Cos26-0-Cos+V3SiTi2&一。)-2(龙们?s挣一句+Rh挣 V5上面的分析步骤必须进行，并得出所有分析的时间间隔。忐(启)=。底部膈网= k(_Cos2e -0 - Cos01 + V3Sin26 - 0j/(V3Cos9 0 + 5初挣0) for (0 - tt/3) and (ir4?r/3)r = k(2Cos20 -0 + Cos0)/5!n6。) for (jt/3 - 2jt/3) and (4?r/3 一 5jt/3) (8)

10、s0 = fc(-Cos20 -0 + Cos(01 + V3S!n20 - 0)/(V3Cos6 一一 fl) for (2?r/3 一 nr) and (5?r/3 一 2jt)式.（8）可以看出，注入信号变成一个相对比较复杂的周期性中止信号，频率保持三次基准信号频 率。近似为更简单的表达式如下：s0 =-(4 C&s0Sin W) - (6Sin 0 Cos 30)表.2三电平逆变器的中性线电流_(0 - ir/3)lTms (fc(Cos2fl - 0 - Cos0 + V3Sin26 一 0) - 2(V3Cos0 - 0 + SE日-。)&)/妪IU/3 一 2?r/3)1g (f

11、c(2Cos2fl明 + Cas0)4Sm6 -。乌)/龙(2ir/3仃)* (fc(Cos2fl - 0 - Cos0V3Sin26 一 0) + 2(V3Cos0 一句SE日-。腿)/妪(71 一 4tt/3)Irms k(-Cos2& -。 + Gje国一 /3Sin2& 例)+ 2(3Cose 一 0 + 阳一0)sJ/V2(4h/3 一 5时3)-% ik(2Cos20 一啊 + Co曜可)-4S(n 6 - 0so)/2(5tt/3 - 2tt) /g (Jt(-Cos2fl 0 + Cos0 + Sin20 一 0) + 2(一龙Ss挣-0 + 3饷根-0)so)/V2使用表.2

12、中，逆变器的中性电流（有效值）为四个不同的注入信号可以被推导为:200 rrJNrmsSINNrmsSlN 36 =NrmsSIN 3 = * 4mfor s0 -Sin 36(一)PF =0.85 及 (b) PF = 1。3。实验结果图.6示出的逆变器的实验和计算结果的比较中性线电流，所提出的分析方法的有效性可以从该图中 得出结论。表3实验参数ParameterViilueUnit*100V5 一 89mil19.51ohm1300叶1000IIzfr50Ik4。结论最终可以得出，PWM产生参考信号，在最小的中性线电流是确定的。对于单位功率因数运行中， 最佳参考信号是，一个正弦波信号加25%的三次谐波。几个实验结果都说明了该方法的有效性。原文（可附PDF格式，可贴图片格式，可直接贴原文）注：PDF格式原文与本表（含译文）一起压缩成一个压缩文件上传至网络平台