采用SPWM单相全桥逆变器串并联的多电平逆变器
大功率电感
由图6(a)，根据电工学中的节点电压法可得
由式(9)可知：N个SPWM-FBI的串-并联叠加，可以消除NF±1次以下的谐波，uA基波电压的幅值为单个SPWM-FBI输出电压up幅值的
当K=I时式(9)与串联应用时的式(6)相同；当K=N时式(9)与并联应用时的式(8)相同。在采用串-并联叠加应用时，N应取K的整倍数。
3 SPWM-FBI各种叠加应用时的控制方式
N个SPWM-FBI串联、并联和串-并联叠加的原理控制电路如图7所示。它由三部分组成：一部分是产生N个依次滞后
相位角的三角波载波发生器；另一部分是产生可以调幅凋频的三相正弦波发生器：第三部分是用正弦波信号与载波三角波进行比较，产生出SPWM驱动信号的比较器。这种控制方式可以使逆变器应用于变频器或逆变电源。当用于变频器时可以实现V/f调控制、相量控制、直接转矩控制或无速度传感器相量控制等。
4 应用实例
采用N个SPWM-FBI串联叠加及相量演算V/f控制方式的变频器电路如图8所示。利用电动机的基本数学方程式(稳态或动态)导出速度的方程式进行演算，给出反应电机转矩的电流给定值分量Id*和励磁电流给定值分量Ip*。将逆变器输入到电机定子绕组薄膜片式电感器的，包含一体电感器励磁电流分量和转子电流分量的三相电流ia、ib、ic，通过电流互感器的检测并利用式(10)将其进行三相到二相的坐标变换。
将定子电流分解成实际的转矩分贴片电感量Id和励磁分量Iq，用Id、Iq与给定值Id*、Iq*进行比较，得到转矩与励磁电流的偏差值△Id、△Iq。此偏差值经过PI调节器变换成与其成比例的电压给定值Vd*、Vq*，将Vd*、Vq*通过下面的变换式进行二相到三相的坐标变换，得到定子电压的设定值uA*、uB*、uC*。然后用Va*、Vb*、Vc*作为正弦调制波信号，通过对载波三角波的比较就可以生成多电平逆变器的SPWM驱动信号，去驱动控制逆变器，实现对电动机的V/f协调控制。
当逆变器采用并联或串-并联叠加时，用同样的电路也可以实现电动机的V/f协调控制。
5 结语
具有独立直流电源的SPWM单相逆变桥(SPWM-FBl)直接串联叠加的多电平逆变器控制简单，输出波形好，由于各个FBI的输出功率相同，因而易于模块化，可用IGBT作开关器件。这些优点，将使这种拓扑获得广泛应用。
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