[发明专利]可消除低频谐波的阶梯波合成式三相逆变器及控制方法

权利要求书

1.一种可消除低频谐波的阶梯波合成式三相逆变器，其特征在于主电路中包含一个三相三电平半桥逆变器（S1）和六个H桥逆变器（S2、S3、S4、S5、S6、S7），其中三相三电平半桥逆变器（S1）的a相输出与第一H桥逆变器（S2）、第二H桥逆变器（S3）的输出端串联构成阶梯波合成式三相逆变器的A相输出，三相三电平半桥型逆变器（S1）的b相输出与第三H桥逆变器（S4）、第四H桥逆变器（S5）的输出端串联构成阶梯波合成式三相逆变器的B相输出，三相三电平半桥型逆变器（S1）的c相输出与第五H桥逆变器（S6）、第六H桥逆变器（S7）的输出端串联构成阶梯波合成式三相逆变器的C相输出，接地线由三相三电平半桥型逆变器（S1）引出。

2.根据权利要求1所述的可消除低频谐波的阶梯波合成式三相逆变器，其特征在于所述的三相三电平半桥逆变器（S1）和六个H桥逆变器（S2、S3、S4、S5、S6、S7）的输入端分别由七个相互隔离的直流电压源供电，电压比值为                                                ， 三相三电平半桥逆变器（S1）的abc三相输出电压和六个H桥逆变器（S2、S3、S4、S5、S6、S7）的输出电压为基波频率的准方波，三相三电平半桥逆变器（S1）的abc三相输出电压互差120度，第一H桥逆变器（S2）的输出电压滞后三相三电平半桥逆变器（S1）的a相输出电压30度，第二H桥逆变器（S3）的输出电压超前三相三电平半桥逆变器（S1）的a相输出电压30度，第三H桥逆变器（S4）的输出电压滞后三相三电平半桥逆变器（S1）的b相输出电压30度，第四H桥逆变器（S5）的输出电压超前三相三电平半桥逆变器（S1）的b相输出电压30度，第五H桥逆变器（S6）的输出电压滞后三相三电平半桥逆变器（S1）的c相输出电压30度，第六H桥逆变器（S7）的输出电压超前三相三电平半桥逆变器（S1）的c相输出电压30度。

3.根据权利要求1所述的可消除低频谐波的阶梯波合成式三相逆变器，其特征在于所述的三相三电平半桥逆变器（S1）和六个H桥逆变器（S2、S3、S4、S5、S6、S7）中功率器件的基础工作频率等于输出电压基波频率，阶梯波合成式三相逆变器的输出相电压均为7电平阶梯波。

4.一种基于权利要求1所述的可消除低频谐波的阶梯波合成式三相逆变器的控制方法，其特征在于采用单脉冲宽度调制时，在一个三相三电平半桥逆变器（S1）和六个H桥逆变器（S2、S3、S4、S5、S6、S7）输出的准方波电压正半周期和负半周期分别插入一个以各自半周期中点为对称轴的零电平；采用最优正弦脉冲宽度调制调制时，在一个三相三电平半桥逆变器（S1）和六个H桥逆变器（S2、S3、S4、S5、S6、S7）输出的准方波电压正半周期和负半周期分别插入一个或一个以上以各自半周期中点为对称轴的零电平，零电平的个数与所要清除的低频谐波个数相同，通过改变零电平的宽度和位置调节阶梯波合成式三相逆变器输出相电压的基波幅值，消去与插入零电平个数相同的低频谐波和降低总谐波含量。