[发明专利]一种基于CBPWM技术三相两电平逆变器的谐波定量计算方法

摘要

本发明公开了一种基于CBPWM技术三相两电平逆变器的谐波定量计算方法，包括基于傅里叶级数分析的方法，推导出了三相两电平逆变器的谐波计算公式；通过CBPWM的调制过程详细分析了死区时间对三相逆变器输出相电压波形的影响，推导出了死区附加谐波的计算公式，定量分析了死区对谐波幅值的影响，从理论上揭示了死区效应的谐波产生机理。本发明考虑到随着PWM技术的应用，逆变器易造成的谐波污染与谐波谐振等问题，提出基于傅里叶级数分析的CBPWM三相两电平逆变器谐波定量分析计算，能够定量计算逆变器输出相电压的谐波，满足推导过程简单，计算结果精确，谐波计算表达式简洁的要求。

主权项

1.一种基于CBPWM技术三相两电平逆变器的谐波定量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：无死区逆变器谐波计算由两电平三相逆变器的拓扑结构，a相输出的对地相电压ua的傅里叶级数分解为：式中，傅里叶系数an和bn为：由于输出相电压为正负两个半周期的镜对称，则式(1)中的a相相电压ua的函数f(ωt)满足：f(ωt)＝‑f(π+ωt)                          (4)则有由于直流分量为零,且波形正负两个半周期的镜对称，则有令c＝cos(nωt)d(ωt)，联立式(5)与式(6)可得：a0＝b0＝0，n为偶数；将式(9)分别代入式(7)和式(8)得：式中，Udc为逆变器直流侧电压，αk表示第k个开关角；因此傅里叶系数为：第n次谐波的幅值mn表示为：式中，N为半周期中的开关角总数，i∈[1,N]，j∈[1,N]，αi为第i个开关角，αj为第j个开关角；步骤B：有死区逆变器谐波计算受到死区的影响，加入死区后的电压ua′的开关角为αk′表示为：式中，sign(ia)代表电流的极性，即sign(ia)＝1代表相电流ia≥0，sign(ia)＝‑1代表相电流ia<0，Td为死区时间；则带死区的ua′的傅里叶系数an'、bn'，及第n次谐波幅值mn′分别表示为：式中，αi'和αj'分别为带死区的ua′的第k个开关角。