级联多电平逆变器特性研究

些学者为非对称混联多电平逆变电路提出了主从逆变单元的概念。主逆变单元（master）就是串联连接的逆变器中，直流电压最高的单元，它承担级联逆变器大多数的功率，通常由gto、igct完成，同时通过dc/dc双向功率电源向从逆变单元（slave）供电。其它的逆变单元称为从逆变单元，直流电压较低，只负责完成自己的逆变任务。图17所示为（a）（b）（c）（d）分别为4级连接81电平的逆变器主电路、输出波形、功率分配情况及dc/dc双向功率电源。

　　4.3 级联多电平逆变器的共模电压的抑制［9］［36］［43］

　　逆变器的共模电压是指负载中性点与逆变器输出的等值中性点之间的电压。在交流调速中，pwm逆变电路或级联型逆变电路在实际应用中都会产生共模电压。共模电压在功率器件的高速开关期间会产生充放电电流。此电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰，还会使电机轴承过早毁坏，从而影响系统运行的可靠性。因此，减小和消除共模电压的研究将极有意义。

　　文献［9］［36］对在各种不同的控制方法下，级联型逆变电路共模电压的产生机理、大小进行比较，提出了采用电压胞异相调制和注入三次谐波等方法，消除共模电压，同时并不降低直流电压利用率。文献［43］提出了一种新颖的用于消除pwm逆变器输出共模电压的有源滤波器。该滤波器由一个单相逆变五绕组共模变压器组成，可以产生与pwm逆变器输出的电压幅值相等，相位相反的共模电压，通过五绕组共模变压器叠加到逆变器的输出，从而有效消除电机的共模电压。

　　5 结束语

　　级联多电平逆变电路由于其特有的优越性，在电气工程领域里的应用越来越广泛，特别是在高压领域里。本文从拓扑结构、控制方法和功率分配等角度对现有的文 章内容进行归纳总结。除了上述内容外，还有大量的文章从逆变电源对交流电网的影响入手，通过改善整流电路及逆变电路控制方法［12］［13］［14］，或者是采用具有能量再生能力的单元（主要针对电机负载）［1］［2］［3］，从系统的角度提高变频装置输出及输入侧的功率因数;还有大量的文章对级联变频系统的装配方法（包括器件位置、母线排结构大小等等）对高压高频系统的影响进行了详细分析和优化［4］［20］，为级联逆变器的产品化奠定基础。综上，为了实现“绿色电力电子装置”，级联逆变电路的研究工作有待进一步深入。