刘小俊，邓歆，张广明，王德明（南京工业大学电气工程与控制科学学院，江苏南京210009）



一种抑制共模电压的方法及差模滤波器设计

刘小俊，邓歆，张广明，王德明
（南京工业大学电气工程与控制科学学院，江苏南京210009）

摘要：PWM逆变器在直接驱动电机时会产生较高的共模电压，并且逆变器的输出电压中含有大量的差模电压谐波分量。这对于电机系统来说是负面效应。首先介绍了一种新的脉宽调制方法（NSPWM），该方法可以抑制共模电压。其次，在逆变器的输出端提出一种LC滤波器的拓扑结构。该方法可以有效地滤除相电压的高次谐波，从而消除了差模电压的谐波分量，并且在很大程度上抑制了共模电压。

关键词：共模电压；差模电压；脉宽调制；LC滤波器；谐波分量

随着电力电子技术的发展，三相逆变器广泛运用于交流传动、有源滤波、新能源发电等领域。

三相逆变器中PWM调制策略发挥着重要作用。然而用PWM调制策略后的逆变器输出电压是脉宽电压，这对于电机系统来说是非常不利的。对于电机系统来说，三相电中共模成分越低越好，并且也需要比较纯正弦的差模成分。目前国内外解决逆变器输出共模电压问题的方法主要有硬件方法和软件方法。硬件方法通过在逆变器输出端增加滤波器来滤除共模电压或者采用新的拓扑结构，如四相逆变器等。这类方法是靠添加硬件来降低共模电压，但是这增大了系统的设计难度，并且也增加了逆变器的质量和体积，从而提高了产品设计成本。……