此文档本人调试,仿真图真实,方法可行。

级联式高压变频器的仿真研究

樊伟，高晗璎，杜坤梅

（哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院， 哈尔滨 150080）

摘要：本文阐述了级联式高压变频器的基本原理，分析了变频器的拓扑结构和功率单元模型。对控制信号及一些模块以仿真图形式做了较详细的介绍。结果表明此级联变频器输出电压接近正弦波，谐波污染很小，无需采用输出滤波器，对高压变频器的开发和研究有一定的参考价值。

关键词：级联；高压变频器；功率单元；仿真 中图分类号:TM921.51 文献标识码:A 文章编号:

Simulation Study on Cascaded High Voltage Inverter

FAN Wei GAO Han-Ying DU Kun-Mei

(Electric & Electronic Engineering College,Harbin Univ. Sci. Tech. ,Harbin 150080,China)

Abstract: The basic principle of the cascaded high voltage inverter is introduced， and high voltage inverter topology structure and power unit is analyzed specially。It is a description in detail to controlling signal and a few model in the form of simulink picture. The results of simulation show that the cascaded inverter has little harmonic pollution and almost sine wave of output and no need of filter for output.It has great value for the development and research of high voltage inverter．

Key words: cascaded；high voltage inverter；power unit；simulation

0 引言

高压变频器是实现高压电机的变频调速装置，满足生产要求对电机控制的专用变频器。在冶金、石油、钢铁、水处理、化工等行业的大型企业中，由于缺少运行稳定、性能较高的高压调速装置，使得高压电机由高压电网直接供电，致使负载变化时也采用高压输出恒速拖

[1]

动，照成不必要的能源浪费。因此，性能高的大功率变频调速设备有着广泛的市场潜力，对于提高调速产品的质量、节约能源、降低损耗有着重要的意义[2]。它的结构与低压变频调速系统相比有着很大的不同，就其控制方式来说，可以有多种形式，灵活性较大，但最根本的区别在于，要满足功率器件的du/dt和di/dt的变化要求和可靠工作外，高压变频器的输出波形要尽量接近正弦波。采用级联式功率单元级联结构拓扑结构能够有效保证电压均匀分配给功率开关管，无需考虑均压问题。另外，载波移相的PWM调制方法在减小开关频率损耗、抑制低次谐波、提高输出波形质量使之更接近正弦波方面具有一定的优越性，并且这种级联方式高压变频器不会对功率器件或电机造成过高的du/dt，而对di/dt的要求也变得实现3]。级联式这一突破性进展，给电机控制领域带来了巨大前景。

具有关部门分析，通过必要的电力系统仿真能够发现在产品实现过程中一半的设计错误， 因此仿真工作在产品设计和生产过程中，起着举足轻重的作用，不但可以降低生产成、本节约能耗，还可以缩短生产周期、改进或简化新型装置结构。有专家说过，越是复杂的仿真工具，越能真实的反映电力系统情况，从而发现在设计中出现的错误，对我们电力装置设计工作就越有帮助[4]。