外文翻译--Z源逆变器的驱动性能分析 （译文）

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1、PDF外文：http:/ 5395 字  出处：  International Journal of Scientific & Engineering Research, 2012, 3(5): 1-6.   本科生毕业设计（论文）外文翻译       外文题目：   Performance Analysis of Z-source Inverter Fed Induction Motor Drive  译文题目： Z 源逆变器的驱动性能分析        学 &nb

2、sp;生  姓  名：                               专        业：      电气工程及其自动化         指导教师姓名：                      

3、;            评  阅  日  期：                                 Z 源逆变器的驱动性能分析  Sutar A R, Jagtap S R, Tamboli J 摘要 ： 本 篇论文 提出 了三次谐波输入逆变器时 最大恒定升压控制 的仿真及其性能分析 ， 该方法 可 在固定的调制指数下 获得

4、 最 大 的 电压升压 。 Z 源逆变器 是一种全新的电力转换 概念 ， 其主要 应用于 燃料电池汽车 。 相比较于传统的逆变器 ， Z 源逆变器有着明显的优势 ，它可以应用于所有的交 /直 流转换 。 并且所有 传统 PWM调制法都可以应用于 Z 源逆变器的控制 。 最大升压控制法 通过保持固定的直通占空比 消除了 电感电流和电容电压的低频 脉动， 同时减少了开关器件的电磁应力 。 最大升压法仅适用于相对较高的输出频率 ，然而 最大恒定升压控制法中 的 Z源网络的设计仅取决于开关频率 ， 而与输出频率无关 。 在本文中 Z 源逆变器的升压系数 、 输出直流线电压 、 电容电压 、 输出交流电

5、压 、 电压增益等参数由调制指数固定的最大升压控制法 所 确定 ， 并 由 仿真和实验验证 。  关键词  传统逆变器 ， Z 源逆变器 ， 升压系数 ， PWM， 三次谐波 ， 电压增益 。  1. 引言  逆变器是直流 /交流的转换设备 。 以直流形式输入的电压或电流被转换为交流电压输出。 改变直流输入或改变逆变器增益都可以对输出电压进行 控制。 传统逆变器 广泛应用于工业中 的 变速驱动及其他场合 ，根据其输入的不同可 分为两种 ： a电压源逆变器 。 b电流源逆变器 。 脉冲宽度调制可以控制逆变器的增益 ， 不同的 PWM技术就是用来控制此类逆变

6、器 。 PWM控制技术还降低了输出信号的谐波失真并且提高了逆变器的性能 。 三次谐波输入 PWM的方法消除了输出波形中的三次谐波分量 ， 而且提供了比常规 PWM技术更大范围的调制 指数 。  这些 PWM波形可以通过使用带无源和有源元件的模拟电路产生 ， 也可以由微处理器和微控制器产生 4。    图 1.传统电压源逆变器  图 1 显示了传统三相电压源逆变器 ： 一个大电容并联在输入侧的直流电压源上 ， 在电容器两端产生的电压作为三相桥的激励 ， 直流输入可以是电池或燃料电池 堆 或二极管整流器 ， 也可以是电容 。 三相桥式逆变电路含六个开关 ，

7、每一个开关由一个功率晶体管和一个反向并联的二极管提供双向电流流通和反向 电压阻断能力 。 图 2 为传统电流源逆变器 ： 一个大电感在电源激励下的响应作为直流电流源 。 电源可以是电池 ， 燃料电池 堆 ， 二极管整流器或变频器等 。电压源逆变器的 三相桥式逆变电路由六个开关组成 ，每个开关都是 一个有反向阻断能力的开关器件 例如门极关断晶闸管和可控硅或串联二极管的功率晶体管 来实现 单向电流流动和双向电压阻断 。 电压源型逆变器和电流源型逆变器的开关器件的开关时间 是通过向控制终端（例如栅极）施加控制电压而进行控制的 。   图 2 传统电流源逆变器  传统上，大多数行业

8、的电压源型逆变器和电流源逆变器都是用来进行可调速驱动 ， 但是这些传统逆变器有诸多局限 。 如下：  1）  它们要么作为降压变频器要么作为 升压变频器 而不能 即可升压又可降 压 ， 就是说 不能 使输出电压可以 任意 大于或小于输入电压 。 电压源逆变器的输出电压总是小于输入电压， 被称为降压逆变器 ， 因此 该逆变器 需要加入额外的升压电路 。而电流输 出电压总是大于输入电压源逆变器， 被称为升压逆变器 ， 因此需要附加额外的电压调节电路 。 这样就增加了额外的成本  2） 电压源逆变器 和 电流源逆变器的 主要桥逆变 电路不能互换。换句话说，电压源逆变器主电路不能用于电流源逆变器， 反之亦然 。  3） 由电磁干扰造成的电压源逆变器中的直通问题和电流源逆变器的开路问题降低了逆变器的可靠性 。 电压源逆变器上下两个晶体管不应同时接通，否则 会造成击穿 ， 可能会由于电流过大而损坏逆变电路 。因此，需要加入死区时间来阻断电压源逆变器的上下开关，而此举会造成波形失真。   4） 电流源逆变器在上下两个晶体管的情况下不应同时关闭 ， 否则会引起桥臂开路 ， 由开路引起的电压跌落可能会导致逆变电路损坏 。 因此在上下设备同时工作的重叠时间内需要进行安全操作 ， 导致波形失真 。