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级联型多电平逆变器的功率均衡控制策略 被引量：64
1
作者 孙宜峰 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期126-133,共8页
该文针对级联型多电平逆变器的几种调制方法,包括阶梯波调制法、特定谐波消除脉宽调制法和载波空间排列SPWM法,提出了一种新的功率均衡控制策略。该策略利用级联型多电平逆变器相电压冗余的特点,通过以1/4输出周期为单位互换各个H桥单... 该文针对级联型多电平逆变器的几种调制方法,包括阶梯波调制法、特定谐波消除脉宽调制法和载波空间排列SPWM法,提出了一种新的功率均衡控制策略。该策略利用级联型多电平逆变器相电压冗余的特点,通过以1/4输出周期为单位互换各个H桥单元的输出电压波形,实现了各个H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。与现有的功率均衡策略相比,新的策略可以在一个输出周期内达到功率均衡,并具有控制简单,H桥单元功率波动小的优点,同时满足对效率和波形的要求。该文以三单元七电平级联型逆变器为例,对上述功率均衡控制策略进行了理论分析和仿真验证。 展开更多
关键词 电力电子 级联逆变器 多电平 功率均衡控制
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多电平SPWM变频器中共模电压抑制技术的研究 被引量：36
2
作者 姜艳姝 徐殿国 +1 位作者 赵洪 刘宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期18-22,共5页
鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模... 鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模电压的结论。针对常用的变频器控制策略—SPWM ,提出了降低和消除共模电压的改进策略,并用仿真结果验证了其正确性。文中还给出了不同的调制策略对电动机性能影响的比较,验证了所提策略的可用性。 展开更多
关键词 共模电压 SPWM变频器 多电平 抑制技术 三电平 滤波器 调制 开关状态 电动机 性能影响
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改进的多电平SVPWM及其广义算法研究 被引量：35
3
作者 姜旭 肖湘宁 +2 位作者 赵洋 任爱平 汪全涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期90-95,共6页
调制技术是多电平逆变器的核心技术,基于非正交KL坐标系多电平SVPWM,通过对原结论进一步的综合分析,提出了一种改进的线电压调制策略,该策略物理意义更加明确,形式更加简洁。利用基本电路原理,通过合理安排输出矢量,得到了一种改进的三... 调制技术是多电平逆变器的核心技术,基于非正交KL坐标系多电平SVPWM,通过对原结论进一步的综合分析,提出了一种改进的线电压调制策略,该策略物理意义更加明确,形式更加简洁。利用基本电路原理,通过合理安排输出矢量,得到了一种改进的三相对称的单相调制算法;结合冲量等面积原理,导出了可以满足三相不对称情况输出的广义调制策略。所提出的调制算法,形式简单,物理概念明确,易于数字化实现。通过数字仿真及实验证明了结论的正确性。 展开更多
关键词 电力电子 多电平 空间矢量脉宽调制 调制 非正交坐标系
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固态Marx发生器研究进展 被引量：39
4
作者 刘克富 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1781-1787,共7页
为推动固态Marx发生器技术的研究和发展,介绍了近年来国内外学术界对固态Marx发生器技术的研究现状,重点分析了固态Marx发生器涉及的隔离充电技术、陡化技术以及负载能力等关键技术问题,并展望了其未来发展的趋势。固态Marx发生器的固... 为推动固态Marx发生器技术的研究和发展,介绍了近年来国内外学术界对固态Marx发生器技术的研究现状,重点分析了固态Marx发生器涉及的隔离充电技术、陡化技术以及负载能力等关键技术问题,并展望了其未来发展的趋势。固态Marx发生器的固态开关采用独立触发方式,每个开关可分别控制开通和关断,具有多参数特制、高频化、寿命长3方面的突出技术优势。通过采用隔离充电方式,可以实现低压充电电源和高压脉冲输出之间的电气隔离;通过陡化技术,可以实现数十ns脉冲上升沿输出;结合特定设计,固态Marx发生器可适用于驱动电阻、电容、电感以及它们的组合型非线性负载,在一定范围内调制出需要的电压、电流波形,具有较大的灵活性。伴随着半导体开关器件以及电力电子技术水平的发展,固态Marx发生器将向小型化、集成化和模块化方向发展,满足脉冲功率技术未来不断提高的应用需求。 展开更多
关键词 MARX发生器 气体开关 固态开关 电压叠加 脉冲调制 电力电子 多电平
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多电平电压源型逆变器的容错技术综述 被引量：37
5
作者 徐帅 张建忠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期39-50,共12页
随着逆变器电平数的增加,功率半导体器件数量随之增大,使得逆变器发生故障的概率增大,并将严重影响系统的安全可靠运行。目前,逆变器系统的可靠性分析与容错能力备受关注。首先归纳了电压源型逆变器常见的故障类型,主要对钳位型和级联... 随着逆变器电平数的增加,功率半导体器件数量随之增大,使得逆变器发生故障的概率增大,并将严重影响系统的安全可靠运行。目前,逆变器系统的可靠性分析与容错能力备受关注。首先归纳了电压源型逆变器常见的故障类型,主要对钳位型和级联型常用多电平电压源型逆变器的容错拓扑、调制策略及容错控制方法进行了归类和总结,最后讨论了多电平电压源型逆变器容错技术的研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 多电平 电压源型逆变器 故障类型 故障隔离 容错
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大容量有源滤波器的拓扑结构分析 被引量：29
6
作者 李琼林 刘会金 +1 位作者 孙建军 崔福鑫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期70-74,77,共6页
为提高有源电力滤波器的容量并改善其补偿性能,从现有各种大容量有源电力滤波器的拓扑结构入手建立其数学模型,分析了各种结构的补偿原理并比较了它们的性能特点。研究结果表明:有源无源混合滤波器较适合于已安装了无源滤波器的场合,级... 为提高有源电力滤波器的容量并改善其补偿性能,从现有各种大容量有源电力滤波器的拓扑结构入手建立其数学模型,分析了各种结构的补偿原理并比较了它们的性能特点。研究结果表明:有源无源混合滤波器较适合于已安装了无源滤波器的场合,级联型多电平结构较适合于大容量的有源电力滤波器且该结构也是未来有源滤波技术发展的主要趋势。 展开更多
关键词 有源滤波器 无源滤波器 多电平 拓扑结构
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混合级联型多电平变频器拓扑结构研究 被引量：31
7
作者 李和明 王毅 +1 位作者 石新春 朱凌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期127-132,共6页
多电平电路在高压大功率领域的拓展受到其复杂电路拓扑的制约,因此近年来不断有新型多电平电路结构被提出。该文对已提出的级联型多电平电路结构进行深入分析,对其中最具实用价值的混合七电平级联型变频器在PWM控制方法和整流电路结构... 多电平电路在高压大功率领域的拓展受到其复杂电路拓扑的制约,因此近年来不断有新型多电平电路结构被提出。该文对已提出的级联型多电平电路结构进行深入分析,对其中最具实用价值的混合七电平级联型变频器在PWM控制方法和整流电路结构上作出改进,解决了直流侧电流倒灌和整流侧电流谐波抑制的问题。在此基础上提出了3-10kV电压等级的混合级联型多电平变频器拓扑结构,并给出了仿真和实验结果。该混合级联型变频器符合目前电力电子器件发展特点,对传统级联型变频器在结构上作出了优化。 展开更多
关键词 电力电子 混合 级联 多电平 拓扑结构
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开绕组电机系统拓扑及控制技术研究综述 被引量：30
8
作者 孙丹 林斌 周文志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期76-84,共9页
开绕组电机系统是将常规电机的绕组中性点打开,两端各串接一个变换器而形成的一种双端供电的新型电机系统拓扑结构。开绕组电机系统具有输出功率高、供电模式和电压矢量调制方式多样、控制灵活、冗余性和容错性强等优异特性,在高功率、... 开绕组电机系统是将常规电机的绕组中性点打开,两端各串接一个变换器而形成的一种双端供电的新型电机系统拓扑结构。开绕组电机系统具有输出功率高、供电模式和电压矢量调制方式多样、控制灵活、冗余性和容错性强等优异特性,在高功率、大容量、宽运行范围场合具有广阔的应用前景。通过对开绕组电机系统在国内外的研究和发展现状进行了分析和总结,介绍了开绕组电机系统的多种拓扑结构及其多电平特性,对开绕组电机系统的控制技术进行了全面综述,总结了开绕组电机系统的特性,讨论了其未来的发展趋势。 展开更多
关键词 开绕组电机 多电平 脉宽调制技术 控制策略 发展综述
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单相多电平功率因数校正变换器应用的实验研究 被引量：26
9
作者 王鸿雁 陈立烽 +1 位作者 江泓 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期28-33,共6页
在高压和/或大功率应用的场合,为了减小电感的体积、减少管子的耐压、减少EMI和提高系统的效率和功率密度,该文研究了单相多电平功率因数校正变换器。以四电平功率因数校正变换器为例,该文详细分析了四电平功率因素校正变换器的工作机... 在高压和/或大功率应用的场合,为了减小电感的体积、减少管子的耐压、减少EMI和提高系统的效率和功率密度,该文研究了单相多电平功率因数校正变换器。以四电平功率因数校正变换器为例,该文详细分析了四电平功率因素校正变换器的工作机理和控制方法。为了验证单相多电平功率因数校正变换器及其控制方法,该文搭建了一台2kW四电平功率因素校正变换电路的实验样机,理论结果和实验结果证明了单相多电平功率因数校正变换器的可行性和正确性。 展开更多
关键词 多电平 单相 功率因数校正 变换器 电感 耐压 功率密度 功率因素校正 变换电路 EMI
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单元串联式多电平高压变频器的起源、现状和展望 被引量：25
10
作者 竺伟 陈伯时 +1 位作者 周鹤良 赵相宾 《电气传动》 北大核心 2006年第6期3-7,共5页
根据美国西屋公司和罗宾康公司的相关专利对单元串联式多电平高压变频器技术的起源进行了分析。同时总结了该技术的国内外发展现状和目前产业化水平。最后,从无速度传感器矢量控制、高耐压功率器件的应用、大容量化、能量回馈功能、多电... 根据美国西屋公司和罗宾康公司的相关专利对单元串联式多电平高压变频器技术的起源进行了分析。同时总结了该技术的国内外发展现状和目前产业化水平。最后,从无速度传感器矢量控制、高耐压功率器件的应用、大容量化、能量回馈功能、多电平PWM技术、冗余设计、高速电机应用等方面对该技术未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 高压变频器 多电平 单元串联
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级联型逆变器的一种新型SVPWM方法 被引量：26
11
作者 史喆 石新春 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期30-34,97,共6页
在有高性能调速要求的场合需要矢量控制、直接转矩控制等电机控制方法,级联型逆变器应用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术可以实现对电机的高性能控制。随着电平数的增加,电压空间矢量数急剧增多,又存在着冗余开关状态,造成SVPWM算法过... 在有高性能调速要求的场合需要矢量控制、直接转矩控制等电机控制方法,级联型逆变器应用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术可以实现对电机的高性能控制。随着电平数的增加,电压空间矢量数急剧增多,又存在着冗余开关状态,造成SVPWM算法过于复杂,难以应用于实际系统。本文提出了一种基于两电平SVPWM算法的新型多电平SVPWM方法,并通过Matlab6.1的系统仿真验证了其正确性和有效性。 展开更多
关键词 H桥级联 多电平 电压空间矢量 脉宽调制
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现代多电平逆变器拓扑 被引量：14
12
作者 彭方正 钱照明 +1 位作者 罗吉盖斯 赖泽生 《变流技术与电力牵引》 2006年第5期6-11,50,共7页
近年来对中压大功率逆变器的需求日益增加,多电平逆变器已引起人们极大的兴趣。文章对当前水平的各种多电平逆变器的拓扑,如:二极管箝位逆变器、电容器箝位逆变器、级联多电平逆变器、通用多电平拓扑、复合电平混合多电平拓扑、不对称... 近年来对中压大功率逆变器的需求日益增加,多电平逆变器已引起人们极大的兴趣。文章对当前水平的各种多电平逆变器的拓扑,如:二极管箝位逆变器、电容器箝位逆变器、级联多电平逆变器、通用多电平拓扑、复合电平混合多电平拓扑、不对称混合多电平拓扑及软开关多电平逆变器等的工作原理作了简要的综述。 展开更多
关键词 多电平 变流器 逆变器 拓扑
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中点钳位型H桥级联单相逆变器新型空间矢量脉宽调制方法 被引量：25
13
作者 李卫超 马伟明 +3 位作者 汪光森 林城美 聂世雄 郭灯华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第30期5313-5319,共7页
通过对中点钳位型H桥级联单相逆变器开关状态分析,得到了27种有效开关矢量。提出一种适用于该拓扑结构的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法,该方法将单相一维空间矢量图分为8个区间。根据期望电压... 通过对中点钳位型H桥级联单相逆变器开关状态分析,得到了27种有效开关矢量。提出一种适用于该拓扑结构的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法,该方法将单相一维空间矢量图分为8个区间。根据期望电压矢量幅值和矢量所在区间以及上一个开关周期的终止矢量进行输出脉冲合成类型判断,并基于开关次数最小原则提出3种矢量合成规则。根据伏秒平衡原理对每种脉冲类型的矢量作用时间进行了计算。提供一种兼顾电压均衡、开关次数最小和开关器件均衡利用的冗余矢量使用法则。利用DSP和FPGA芯片实现所提出的算法。仿真和实验验证了提出调制方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 单相逆变器 空间矢量脉宽调制 中点钳位 H桥级联 多电平
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连接海上风电场的基于直接功率控制的三电平VSC-HVDC 被引量：24
14
作者 解大 解蕾 +1 位作者 张延迟 艾芊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第14期98-103,152,共7页
研究了连接海上风电场的基于电压源换流器的VSC-HVDC系统。多电平逆变器应用于VSC-HVDC系统提高系统传输容量并改善电能质量问题。利用基于功率控制的方法对VSC-HVDC系统进行了仿真,实现了双侧的独立控制,风电场侧由风机带换流器组成,... 研究了连接海上风电场的基于电压源换流器的VSC-HVDC系统。多电平逆变器应用于VSC-HVDC系统提高系统传输容量并改善电能质量问题。利用基于功率控制的方法对VSC-HVDC系统进行了仿真,实现了双侧的独立控制,风电场侧由风机带换流器组成,采用基于滞环比较的功率控制,而系统侧三电平换流器采用基于直接功率控制,三个滞环控制器分别控制有功功率、无功功率和中点电压。仿真结果证实了基于此算法的VSC-HVDC系统连接大型海上风电场,可以正常稳定地运行。系统侧三电平换流器降低谐波含量并提高功率因数。 展开更多
关键词 VSC-HVDC 直接功率控制 多电平 滞环 谐波
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多单元串联多电平逆变电源的控制方法研究 被引量：9
15
作者 周京华 苏彦民 詹雄 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期49-51,共3页
分析了多单元串联大功率逆变电源的控制原理 ;提出了单个功率单元的二重化控制技术与水平移相式PWM技术相结合的控制方法 ,从而大大降低了开关损耗 ,改善了输出波形 ,减小了输出电压的谐波畸变率 ;同时 ,对所研究的控制方法进行了仿真 。
关键词 逆变电源 串联 控制 多电平 二重化控制技术 水平移相式PWM技术
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采用开关电容/开关电感的多电平逆变器拓扑研究综述 被引量：23
16
作者 吴学智 祁静静 +4 位作者 刘京斗 杨安娜 吕格格 赵志刚 张雪芬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期222-233,共12页
多电平逆变器具有器件应力小、谐波含量少、等效开关频率低等优点,广泛应用于中高压大容量电能变换场合。该文对采用开关电容/开关电感的多电平逆变器进行分析总结,为构造具有器件数量少、电容电压/电感电流自平衡等特点的高性能多电平... 多电平逆变器具有器件应力小、谐波含量少、等效开关频率低等优点,广泛应用于中高压大容量电能变换场合。该文对采用开关电容/开关电感的多电平逆变器进行分析总结,为构造具有器件数量少、电容电压/电感电流自平衡等特点的高性能多电平逆变器提供思路。文章首先介绍开关电容、开关电感基本单元的构成形式和工作原理,分别从直流侧和交流侧举出开关电容/电感与多电平结合的例子。根据电容/电感、串联/并联等对偶性,从可充当独立电压源的开关电容基本单元出发给出可充当独立电流源的开关电感基本单元,实现了对现有电流源型拓扑的优化。最后给出替代组合、对偶推广等构造新多电平拓扑的方法,并指出开关电容/电感谐振单元实现谐振软开关的思路。 展开更多
关键词 多电平 逆变器 开关电容 开关电感 软开关
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三电平双降压式全桥逆变器 被引量：20
17
作者 洪峰 单任仲 +1 位作者 王慧贞 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期55-59,共5页
提出了一种新颖的三电平双降压式全桥逆变器。该逆变器是在两电平双降压半桥逆变器基础上改进得到,保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和半周期工作模式,又克服了其缺点:器件耐压要求减半,更适合高压的输出场... 提出了一种新颖的三电平双降压式全桥逆变器。该逆变器是在两电平双降压半桥逆变器基础上改进得到,保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和半周期工作模式,又克服了其缺点:器件耐压要求减半,更适合高压的输出场合;其桥臂输出不再是传统半桥型逆变器的两电平双极性调制波,而是直流电压利用率高、谐波含量小的三电平单极性调制波;其输入侧不再像半桥型逆变器那样需要2个大电容进行分压。该逆变器是一种高效高可靠且体积小的性能优异的逆变器。试验验证了以上分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 拓扑结构 多电平 脉冲宽度调制
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多电平逆变器的通用空间矢量调制算法 被引量：17
18
作者 宋强 刘文华 +1 位作者 严干贵 王仲鸿 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期888-892,共5页
为解决多电平逆变器的空间矢量调制(SVM)算法设计及实现的复杂性问题,提出了基于参考电压分解和零序电压等效的新型多电平SVM算法。参考电压分解的方法将任何电平数目的开关矢量选择问题都简化成二电平SVM算法来解决;基于零序电压等效的... 为解决多电平逆变器的空间矢量调制(SVM)算法设计及实现的复杂性问题,提出了基于参考电压分解和零序电压等效的新型多电平SVM算法。参考电压分解的方法将任何电平数目的开关矢量选择问题都简化成二电平SVM算法来解决;基于零序电压等效的SVM波形控制方法简化了开关状态的选择问题,并使其与逆变器性能优化控制问题得到有机结合。所提的多电平SVM算法设计简单并且占用计算时间少,同时算法设计不依赖于电平数目,所以具有通用性。所提算法适用于任何电平数目的逆变器的空间矢量调制,并通过在数字信号处理器(DSP)上的实现结果及具体应用实例的仿真结果得到验证。 展开更多
关键词 逆变器 空间矢量调制 多电平
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基于多电平逆变器通用组合拓扑结构的调制策略研究 被引量：16
19
作者 周京华 苏彦民 +1 位作者 沈传文 张琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期39-47,共9页
以级联型多电平逆变器拓扑结构为基础,提出了一种多电平逆变器通用组合拓扑结构的构成原则,对多电平逆变器拓扑结构的研究进行了统一。根据该通用拓扑结构所提供的自由度,构造出了几种新型的组合拓扑结构。同时,基于传统的应用于多电平... 以级联型多电平逆变器拓扑结构为基础,提出了一种多电平逆变器通用组合拓扑结构的构成原则,对多电平逆变器拓扑结构的研究进行了统一。根据该通用拓扑结构所提供的自由度,构造出了几种新型的组合拓扑结构。同时,基于传统的应用于多电平逆变器的多载波SPWM调制策略,提出了对应于组合拓扑结构的组合调制策略,根据所提出的组合调制策略,很自然地产生了一种基于移相理论的SVPWM。仿真及实验结果验证了组合拓扑结构及组合调制策略的有效性,为多电平逆变器组合拓扑结构的实际应用奠定了基础。 展开更多
关键词 多电平 组合拓扑结构 多载波 调制策略
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级联型高压变频器控制算法的研究及实现 被引量：20
20
作者 罗德荣 王耀南 +2 位作者 葛照强 黄守道 欧阳红林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期104-110,共7页
介绍了级联型高压变频器的拓扑结构和多载波控制算法,从理论上分析了载波移相式算法的优点。针对在实际设计中使用多载波算法时存在的困难,给出了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现错位移相式算法的方法。... 介绍了级联型高压变频器的拓扑结构和多载波控制算法,从理论上分析了载波移相式算法的优点。针对在实际设计中使用多载波算法时存在的困难,给出了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现错位移相式算法的方法。从实验结果中可以看出,级联型错位移相式变频器的输出相电压和线电压的阶梯数目较多,波形非常接近正弦波,且电压的变化率小,进而证明了文章所提到的实现方法的可行性。 展开更多
关键词 级联 多载波 多电平 高压变频器 正弦脉宽调制
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