【摘要】：级联型多电平高压变频器是采用若干个低压功率单元输出端直接级联的方式实现高压输出，如图2-12所示为6单元串联高压变频器的主电路拓扑结构示意图。每个功率单元可以产生一个三电平的输出电压，各功率单元为三相不控整流桥+单相H桥结构，如图2-13所示，关于单相H桥结构和工作原理在本章2.1中已有详细介绍。但也存在功率器件多，结构复杂，且系统前端的移相变压器成本较高等缺点。
级联型多电平高压变频器是采用若干个低压功率单元输出端直接级联的方式实现高压输出，如图2-12所示为6单元串联高压变频器的主电路拓扑结构示意图。
在图2-12中，每个功率单元的输出电压通过串联方式叠加，形成多电平变换器的输出电压。每个功率单元可以产生一个三电平的输出电压，各功率单元为三相不控整流桥+单相H桥结构，如图2-13所示，关于单相H桥结构和工作原理在本章2.1中已有详细介绍。
图2-12 6单元串联型高压变频器主电路拓扑示意图(www.xing528.com)
图2-13 级联型多电平变换器的功率单元拓扑
在高压大功率变频器中，采用级联型H桥结构的主要优势在于：①由N个功率单元串联可构成的多电平变换器电平数为2N+1个，因此，每个功率单元的母线电压可低至数百伏，若采用成本低廉、性能稳定的LV-IGBT作为功率器件，各功率单元输入又相互隔离，不存在功率器件串联均压的问题，且输入侧采用的移相变压器可有效消除对电网的谐波污染；②变频器逆变侧采用多电平PWM技术，谐波和du/dt都很小，对电机没有特殊要求；③单元模块化的设计也使其在更换和维护更加方便。但也存在功率器件多，结构复杂，且系统前端的移相变压器成本较高等缺点。这种类型的高压变频器由于技术成熟，性能稳定，已成为我国6～10kV高压变频器市场上的主流产品。
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