npc三電平逆變器容錯(cuò)拓?fù)浼捌淇刂蒲芯?/h1>
摘要:研究了二極管中點(diǎn)鉗位(Neutral point clamped,NPC)三電平逆變器的容錯(cuò)拓?fù)浼?span style="line-height:1.5;">其控制問題,以保證NPC逆變器在發(fā)生器件故障時(shí),仍然能夠繼續(xù)工作。在基本的NPC逆變器中增加一個(gè)不對(duì)稱橋臂,并將其中點(diǎn)用雙向可控開關(guān)連接到每相負(fù)載。為消除輸出相電壓的低次諧波含量,該橋臂采用SPWM控制方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方波控制方法。當(dāng)檢測到NPC逆變器某相器件出現(xiàn)故障時(shí),控制雙向可控開關(guān)將故障相的負(fù)載連接到新加入的不對(duì)稱橋臂中點(diǎn)。與以前文獻(xiàn)提出的容錯(cuò)拓?fù)湎啾,在獲得相同效果的情況下,提出的拓?fù)渚哂惺褂闷骷捌?/span>驅(qū)動(dòng)電路數(shù)量少、電路成本低等優(yōu)勢。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的NPC逆變器容錯(cuò)拓?fù)?/span>能夠在容錯(cuò)控制后保持三相平衡工作,同時(shí)不降低原電路的輸出功率,電路的可靠性得到很大提高。
1引言
多電平技術(shù)從20世紀(jì)80年代初期發(fā)展至今,出現(xiàn)了大量的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主要包括二極管中點(diǎn)鉗位、H橋多電平(Hbridgemultilevel)以及飛跨電容(Flying Capacotior)等幾種類型[1-3]。相對(duì)于傳統(tǒng)的兩電平逆變器,多電平逆變器具有輸出電平數(shù)增加、更好的諧波頻譜、器件所承受的電壓應(yīng)力小等優(yōu)勢,但是由于多電平電路使用了數(shù)量較多的開關(guān)器件,導(dǎo)致電路的可靠性相應(yīng)降低,任何一個(gè)器件故障都有可能導(dǎo)致整個(gè)電路停止工作,甚至?xí)绊?/span>到其他電路的安全,造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失[4]。
在某些重要的應(yīng)用場合,對(duì)電路的可靠性要求比較高,甚至要求在出現(xiàn)故障后,仍然希望電路能夠繼續(xù)工作[5]。因此,近年來許多學(xué)者致力于多電平逆變器的容錯(cuò)技術(shù)研究,其中以NPC逆變器的容錯(cuò)技術(shù)研究較為熱門[6-14]。目前公開發(fā)表的主要容錯(cuò)方法可以分為“三橋臂”和“四橋臂”兩種。
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