一种改善逆变器输出波形的方法

2011-08-30齐保良牟善军

山东建筑大学学报 2011年4期

关键词：方法

齐保良，牟善军

(山东建筑大学信息与电气工程学院，山东济南 250101)

0 引言

风能因其具有无污染、可再生等特点目前已被人们广泛的关注和应用。小型风力发电系统因其体积小灵活性大而得到了较好的发展和应用。在研制小型风力发电系统的过程中，调整逆变器的死区时间[1－2]使输出电压为理想的正弦波是亟待解决的问题。

目前，研究死区效应常用的方法是空间电压矢量脉冲调制法(space voltage pulse width module，SVPWM)，该方法相对于其它PWM技术具有电流谐波小，转矩脉动小噪声低等优点，并且可获得较高的直流电压利用率和较低的输出谐波[3－4]。本文在SVPWM的基础上提出一种新型的调制方法，使逆变器输出电压波形更接近正弦波。

1 逆变器死区效应对输出电压影响的分析

图1 三相逆变器结构图

由于逆变过程中使用的半导体器件具有非理想开关特性，导致了逆变后的电压具有非性的特点，从而引起逆变后电压波形的改变。图1为风力发电系统中蓄电池给三相电机供电的结构图。这里假定SVPWM发生器中的开关器件是理想的，电流极性以流向负载方向为正如图2所示的ia，其中V1～V6为高电平导通，低电平关断的IGBT型功率开关管，驱动信号分别用p1～p6表示。为简化分析，仅以逆变器中V1和V4所在的桥臂为例分析逆变器的死区现象如图2所示，其中驱动信号p1和p4的相位反向。