1。4 论文的主要工作

级联 H 桥中高压变频器以其固有的优点，广泛应用于中高压变频调速等领域。结合对 10KV、200KW 级联 H 桥高压变频器进行的仿真实验，对级联高压变频器做了深入研究。本 文分析了多电平逆变器和中高压变频器的拓扑结构，研究了 PWM 调制策略、V/F 控制策略， 进行级联 H 桥中高压变频器的设计，并进行仿真。

本文结构如下：

综述了中高压变频器在国内和国外的发展现状及发展趋势，介绍了中高压变频器的原理、 特点、拓扑结构和今后的研究方向。

研究了级联 H 桥中高压变频器的结构、工作的原理和实现的原理。介绍了级联电路结构、 功率单元结构及其级联。分析级联型变频器的 PWM 控制方法、多电平逆变器及中高压变频 器的调制策略和中高压电机的控制方法。文献综述

主要计算级联 H 桥中高压变频器中的参数，选择合适的多绕组变压器和单元器件。

用 MTLAB/Simulink 对 10KV、200KW 的级联 H 桥中高压变频器进行仿真分析。介绍仿 真工具，对 8 级级联功率单元进行建模，分析 PWM 调制策略和 V/F 控制技术，对仿真结果 进行分析。

2 级联 H 桥型中高压变频器结构及工作原理

2。1 级联型 H 桥中高压变频器的结构

1988 年，在 PESC 年会上，有人提出了级联 H 桥多电平逆变电路。H 桥电路的电路形状 像“H”，所以叫 H 桥。

2。1。1 级联 H 桥一级单元结构

表 2。1 H 桥一级单元结构

H 桥输出电压等级

Ud1 Ud2 Ud3 Ud4 输出电压

1 0 1 0 0

1 0 0 1 -E

0 1 0 1 0

0 1 1 0 E

H 桥一级单元的基本结构是由两个桥臂并联而成的，每个桥臂由两个 IGBT 与反向并联 的二极管串联构成。通过 4 个 IGBT 的导通与关断便可产生不同的信号。

2。1。2 级联电路结构

H 桥一级单元级联结构如图 2。2，采用 3 个基本 H 桥级联而成。

 H 桥级联的一级功率单元

图中输出的相电压为两桥臂之差。可得计算方式为：

式中： ulb 、 ulc 、 ura 、 urb 、 urc 、 ula 为 A、B、C 三个桥的左、右臂的中点对直流侧负

极的电压。

级联 H 桥结构能保证各相位组电流基本相同，减少谐波干扰，满足电压、电流谐波失真 要求。

2。1。3 功率单元结构来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

串联的功率单元器件，不存在器件直接串联而导致电压分布不均的问题，所串联的功率 单元器件较多时，器件本身可靠性成为一个重要问题。做为级联型多电平中高压变频器基本 组成成分的 H 桥功率单元正向着小型化、智能化、模块化的方向发展[15][16]。