Совместимое селективное подавление гармоник для трехфазного четырехпроводного NPC-инвертора с балансировкой напряжения конденсаторов постоянного звена

В работе разработан метод совместимого селективного подавления гармоник (Compatible Selective Harmonic Elimination, CSHE) в широтно-импульсной модуляции для трехножечного четырехпроводного (3L/4W) инвертора с нейтрально-фиксированным выводом (Neutral Point Clamped, NPC). Предложенный CSHE-PWM способен устранять как тройные (triplen), так и нетройные гармоники в фазных напряжениях и позволяет 3L/4W NPC работать с одно- и трехфазными, линейными и нелинейными нагрузками. Математически доказано, что самобалансировка напряжений конденсаторов постоянного звена достигается за счет прямого управления симметрией формы фазного напряжения. Кроме того, подавление заданных тройных и нетройных порядков уменьшает пульсацию напряжения на конденсаторах. Таким образом, применяемая методика не только позволяет исключить одну ветвь инвертора — что снижает связанную вычислительную сложность и потери переключения — но и обеспечивает прямое управление спектром гармоник фазного напряжения по сравнению с SHE-PWM для четырехножечного четырехпроводного (4L/4W) NPC. CSHE-PWM проверен экспериментально на прототипе NPC-инвертора для подтверждения эффективного подавления гармоник в фазных напряжениях и балансировки напряжений конденсаторов при симметричных и асимметричных нагрузках.