两电平逆变器半周期对称SHEPWM技术研究

"两电平逆变器半周期对称SHEPWM方法，通过特定的PWM波形对称策略，如正负2个半周期镜对称和关于彤2点奇对称，研究了两电平逆变器的SHEPWM技术。通过建立非线性方程组并求解，探讨了该方法的实现细节。文中强调了半周期对称SHEPWM具有多解的特性，并列举了8组不同解的示例。在调制比为0.8时，通过仿真和实验验证了方法的有效性和实用性。" 两电平逆变器在电力自动化领域扮演着关键角色，尤其在电机调速、无功补偿和电压调节等方面广泛应用。逆变器的控制策略是其性能的关键，其中特定谐波消除脉宽调制（SHEPWM）是一种先进的技术。SHEPWM方法通过精心选择开关的开启和关闭时间，目标是消除特定的低频谐波，以改善输出电压波形的质量。 本文提出的半周期对称SHEPWM策略，主要关注于正负两个半周期的镜像对称以及关于某两点的奇对称。以20个开关切换角度为例，作者建立了两电平逆变器的SHEPWM非线性方程组，并探讨了初值选择和求解方法。这种方法的独特之处在于，它揭示了半周期对称SHEPWM问题可以有多种有效解的特性。 为了展示这一特性，作者计算了多组数值解，并特别选取了8组解进行详细分析，包括抽样点数值解和调制比变化轨迹。这些解展示了SHEPWM在不同调制比下的工作模式。在调制比为0.8的场景下，通过计算机仿真和实验室试验，对比分析了抽样点数值解，结果显示仿真与实验结果一致，这进一步证实了半周期对称SHEPWM方法的实用性和有效性。 SHEPWM相对于其他PWM方法，如正弦波脉宽调制（SPWM）和空间矢量脉宽调制（SVPWM），具有显著优势。在相同开关频率下，SHEPWM能提供更优的输出电压波形，简化滤波器设计，降低成本。同时，当输出波形质量要求相同时，SHEPWM的开关频率最低，意味着开关损耗减少，从而提高系统效率。此外，利用三相逆变器的拓扑结构，SHEPWM可以自然地消除某些特定谐波，增强系统的谐波管理能力。 总结来说，半周期对称SHEPWM方法是两电平逆变器控制策略的一个重要进展，通过优化开关控制策略，实现了谐波的高效消除，提升了逆变器的性能。这一研究不仅提供了理论依据，也为实际应用中的逆变器设计提供了参考，具有重要的学术价值和实践意义。