多电平变换器在中压逆变装置中的应用是近年来的一个研究应用热点,多电平拓扑的逆变器已经成为中压变频器主电路的首选方案。本文主要针对基于三相二极管箝位三电平H桥级联多电平拓扑的中压逆变装置的相关问题展开研究: 1.对多电平变换器的一些传统拓扑和调制方法作出了概述,在此基础上对新型二极管箝位三电平H桥单元级联多电平拓扑展开了详细的研究,给出了工作原理分析并建立了数学模型。 2.对适合该拓扑的调制方法作出了详细研究,针对该拓扑输出电平阶数较多的特点,采用了谐波最优化阶梯波调制技术,给出了理论分析和仿真研究;针对该拓扑基本单元是二极管箝位三电平H桥,每相为各单元级联的特点,提出了基于载波层叠和移相思想进行组合的三种载波调制方法,给出了每种方法的具体实现方案,通过仿真证明了方案的可行性,并对三种载波调制方法的优缺点进行了对比。 3.针对中高压逆变装置中存在的高低压隔离和信号传输问题,提出了一种新型的采用光纤进行信号隔离和传输的解决方案,通过对PWM信号进行“并一串一并”的编码解码处理,可以节省大量光纤,降低成本。对其它中高压大功率应用场合类似问题的解决均有重要借鉴意义。 4.从模块化、易扩展的角度设计了中压多电平逆变装置实验模型,并且将高频交流母线专利技术运用到装置中辅助电源的设计中来,设计了装置中所需的57路隔离辅助电源。最后,给出了实验波形验证了上述方案的有效性。