以兩電平的換流器為例,其拓撲結構如下所示。
兩電平換流器拓撲結構
橋臂開關管開通、閉合的組合共有8中情況,每種情況對應著一種換流器端口輸出電壓,可由下表表示。
從上表可以看出,換流器的a相相對于ground的輸出電壓最大幅值為2/3Udc。
在Matlab/Simulink中搭建三相半橋逆變器如下所示,其中直流母線電壓為20V。
開環(huán)控制,調制波為幅值為1的三相正弦波,載波為頻率為10k、幅值為1的三角波如下所示。
a相換流器的輸出電壓ua如下圖所示,可以看出,ua的電平數(shù)與分析的一致,最大幅值為2/3Udc。
雖然ua的pwm波最大幅值為2/3Udc,但是等效出來的正弦波,幅值卻不為2/3Udc,而為1/2Udc,原因就是在進行SPWM調制時,存在直流電壓利用率的問題,等效出來的正弦波,幅值并不為2/3Udc。
直流側電壓利用率 定義為電壓源換流器交流線電壓基波最大幅值與直流電壓之比,即
SPWM調制方式下的兩電平電壓源型換流器的直流電壓利用率只有0.866,則,換流器輸出端口線電壓的基波幅值為
因此,可知換流器輸出端口相電壓的基波幅值為
若調制波為
其中m為調制度,則換流器輸出相電壓為