由于串聯(lián)器件電壓均分容易 ,器件每次開關(guān)的 d vPd t 低 ,以及輸出端出色的諧波品質(zhì) ,三電平電壓型逆變器在大功率傳動應(yīng)用中變得越來越流行。高壓 - IGBT( HV - IGBT) 的出現(xiàn)使得應(yīng)用三電平中性點箝位拓撲的中高壓逆變器設(shè)計有了更大的應(yīng)用范圍。這種逆變器目前可以實現(xiàn)從 2. 3～4. 16 kV 全范圍的應(yīng)用。HV - IGBT 模塊串聯(lián)可使用在 3. 3 kV和 4116 kV 的設(shè)備。2. 3 kV 逆變器每個開關(guān)只需要一個 HV - IGBT。與兩電平電壓型逆變器相比 ,三電平中點箝位電壓型逆變器提供 3 個電壓級別給輸出端 ,對于同 樣的輸出電流品質(zhì) ,開關(guān)頻率可降低到原來的 1P4 。并且開關(guān)器件的電壓額定值可減小到原來的 1P2 ,附加到電機上的額外的瞬態(tài)電壓應(yīng)力也可能減少到原 來的 1P2 。主功率逆變電路用三電平中點箝位電壓型逆變器實現(xiàn) ,可以滿足中高壓交流傳動應(yīng)用的需要。圖 1 為輸入端帶有 12 脈沖二極管整流器 ,輸出端為三電平電壓型逆變器的主回路電路圖。推薦閱讀：五個電動平車在日常中會遇到的問題。

　　輸入端整流器

　　對于標準應(yīng)用 ,通常使用 12 脈沖二極管整流器給直流環(huán)節(jié)電容器充電。這種拓撲在輸入端引入的諧波是很小的。如果對輸入諧波有更高的要求 ,可以使用 24 脈沖二極管整流器作為輸入整流器。對于需要有再生能力的更高級應(yīng)用 ,可以用一個有源輸入整流器取代二極管整流器 ,這時輸入整流器與輸出逆變器為同一結(jié)構(gòu)。這樣在整個速度控制范圍內(nèi)就很容易實現(xiàn)極佳的恒轉(zhuǎn)矩和低的電機損耗。

　　感應(yīng)電機的控制可以使用轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制器實現(xiàn)。間接矢量控制框圖 ,通過使用 PWM 調(diào)制器完成了恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和高速弱磁區(qū)的控 制。在這個圖中 ,指令磁通ψr3 是速度的函數(shù) ,反饋 速度和前饋滑差控制信號ωsl3 相加。對相加結(jié)果的 頻率信號積分 ,然后產(chǎn)生單位矢量(cosθe 和 sinθe ) 。最后通過矢量旋轉(zhuǎn)器產(chǎn)生電壓 V 3 角θe3 控制 PWM調(diào)制器。