中高压变频器主电路拓扑结构的分析比较（

ia2=ia3=Isin(ωt)
ib1=ib2=ib3=Isin(ωt－120°)(6)
ic1=ic2=ic3=Isin(ωt＋120°) 
也就是说三个逆变器输出电流完全平衡。 
3）功率关系
在得出电压电流关系式后，我们很容易得到该高压变频器各部分间的功率关系。很显然三个逆变器的视在功率VA1，VA2，VA3为VA1=VA2=VA3=〔9/(2)〕aEI，而整个高压变频器的视在功率VA为VA=〔3/(2)〕aEI，也就是说三个逆变器均分了整个变频器的输出。 
4）PWM策略 
由于三个逆变器电压、电流和功率完全对称，因此三个逆变器可采用完全相同的控制规律，这时加在电机的线电压等于一个逆变器输出线电压的三倍，相当于一个两电平的PWM高压变频器，这种方法虽然简单，但由于dv/dt太大，不宜采用。 
一种比较好的方法是将三个逆变器的PWM信号相互错开1/3个开关周期，对SPWM来说就是三个逆变器各自采用一个三角波，且这三个三角波之间相位互差120°。图13是采用这种方法后得到的电机线电压波形，其中电压频率为40Hz，注入了15％的三次谐波。可以看出这就是一个线电压为7电平的高压变频器，相当于四电平变频器的线电压波形。 

5）输出变压器
输出变压器在本方案中起着十分重要的作用，也可能是本方案的薄弱环节，因为太大容量的变压器会限制它的应用。一般情况下该变压器可采用图14所示结构。

从前面分析知道，输出变压器各绕组间的电压有效值都为aE，且流过各绕组的电流相等，有效值都为，于是可得到该变压器的容量为aE，也就是说输出变压器的容量为变频器总容量的1/3，比高－低－高方案中的输出变压器的容量要小的多。 
这种高压变频器方案具有如下突出的优点： 
1）以三个常规的变频器为核心可构成高压变频器； 
2）三个常规变频器平衡对称运行，各自分担总输出功率的1/3； 
3）整个变频器的输出可等效为7电平PWM输出波形优于普通三电平变频器，与四电平变频器相同。总谐波畸变THD<0.3％，dv/dt也较低； 
4）输出变压器的容量只需总容量的1/3，可以内置，也可以外装； 
5）18脉波输入二极管整流器，网侧谐波小，功率因数高。 
8 结语 
功率器件串联二电平电流型变频器由于其本身的缺点，使用越来越受到限制。 
单元串联多重化变频器是由于当时功率器件耐压太低的产物，系统复杂，器件数量多，体积庞大，故障率高；但却歪打正着，赢得了无可比美的输入输出波形，堪称“完美无谐波”；改进的方法是用高压IGBT或IGCT组成功率单元，以减少单元数，缩小体积，但却是以牺牲波形为代价的，要加输出滤波器，使谐波达标。 
采用高压IGBT、IGCT的三电平变频器具有结构简单，可靠性高，器件数量少，效率高的优点，在高压供电面前，能用多电平，谁还会去用多重化呢？但波形稍差，需加LC输出滤波器，即使如此其成本也比多重化变频器低。目前由于器件耐压的限制，输出电压只能达到4.16kV，若要输出6kV，可采用电机Y/△改接的办法，看来这是6kV电机节能改造最经济合理的方案。 
变压器耦合输出高压变频器，有望用目前耐压水平的器件实现6kV、10kV高压输出，是一种很有前途的新型高压变频方案。 
随着功率器件的不断发展，在中等功率高压变频器中，GTO即将退出舞台，而高压IGBT、IGCT是很有发展前途的器件，是解决中高压变频的希望；IGCT由于其导通压降低、损耗小而占有一定的优势，将成为高压变频器的主要功率器件。

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