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单电源自均压九电平逆变器及其调制策略 预览
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作者 王要强 周成龙 +1 位作者 李忠文 张云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期817-826,共10页
在分布式可再生能源发电系统中,传统多电平逆变器存在电路结构复杂、功率器件多、控制复杂等缺点。针对上述问题,提出一种基于开关电容结构的单电源均压九电平逆变器,该逆变器由开关电容网络、辅助双向开关以及全桥单元组成。基于开关... 在分布式可再生能源发电系统中,传统多电平逆变器存在电路结构复杂、功率器件多、控制复杂等缺点。针对上述问题,提出一种基于开关电容结构的单电源均压九电平逆变器,该逆变器由开关电容网络、辅助双向开关以及全桥单元组成。基于开关电容结构的串并联转换工作,所提逆变器能够以较少的功率器件产生更多的输出电平,拓扑结构简单、输出谐波含量低。逆变器电容自均压的优点简化了控制算法,并且单电源输入的特点拓宽了其应用范围。采用特定谐波消除法对逆变器进行调制,进一步减小了输出电压谐波含量,降低了器件的开关频率。最后,通过实验对所提逆变器的稳态及动态工作性能进行验证分析,证明该逆变器及其调制策略的正确性与可行性。 展开更多
关键词 电平逆变器 开关电容 单电源 电容自均压
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模块功率差异的多电平逆变器系统参数设计与并网控制方法探讨 预览
2
作者 申波 《建材与装饰》 2019年第24期246-247,共2页
模块式多电平光伏并网逆变器项目以低碳、节能、高效为目标,以高效能的光伏逆变器产品为基础,建设具有模块标准化、性能定制化等特点的研究平台。在所建设的研究平台上通过对产业关键技术的研究与突破,使相关光伏逆变器产品达到高效率... 模块式多电平光伏并网逆变器项目以低碳、节能、高效为目标,以高效能的光伏逆变器产品为基础,建设具有模块标准化、性能定制化等特点的研究平台。在所建设的研究平台上通过对产业关键技术的研究与突破,使相关光伏逆变器产品达到高效率、高性能、全数控等技术要求。 展开更多
关键词 电平逆变器 模块式 并网控制 参数设计 光伏并网逆变器 光伏逆变器 系统 功率
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NNPC四电平逆变器共模电压抑制技术研究
3
作者 郭小强 王学惠 贺冉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1050-1058,共9页
针对嵌套式中点钳位NNPC四电平逆变器提出一种减小共模电压的载波调制策略。与传统四电平正弦脉宽调制(SPWM)相比,提出的调制策略只采用2个三角载波可将共模电压减小到直流母线电压的1/18,同时具有电容电压平衡能力。最后对传统调制方... 针对嵌套式中点钳位NNPC四电平逆变器提出一种减小共模电压的载波调制策略。与传统四电平正弦脉宽调制(SPWM)相比,提出的调制策略只采用2个三角载波可将共模电压减小到直流母线电压的1/18,同时具有电容电压平衡能力。最后对传统调制方案和该文提出的调制方案进行稳态和暂态测试,结果验证提出的方案的有效性。 展开更多
关键词 共模电压 中点钳位逆变器 电平逆变器 脉宽调制
选择性谐波消除法在多电平逆变器故障调制中的应用 预览
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作者 汪玉凤 祝杰 康广有 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期140-146,共7页
随着多电平逆变器应用的增多,其开关故障运行控制问题也尤为突出。将选择性谐波消除法SHE(selective harmonic elimination)应用到多电平逆变器的容错控制中,提出一种提高系统可靠性的新型方法。利用SHE方法通过只屏蔽故障单元,不降低... 随着多电平逆变器应用的增多,其开关故障运行控制问题也尤为突出。将选择性谐波消除法SHE(selective harmonic elimination)应用到多电平逆变器的容错控制中,提出一种提高系统可靠性的新型方法。利用SHE方法通过只屏蔽故障单元,不降低非故障相逆变器的容量进行容错。原来的SHE方法只能修正电压幅值,通过改进SHE来修正相移角的容错控制方法,可以使逆变器输出均衡的线电压和负载电压。提出的SHE方法容错控制适用于多电平逆变器的不同拓扑结构,对逆变器的低次谐波消除效果较好,补偿谐波具有灵活性和实用性。仿真和实验结果验证了提出方案的有效性。 展开更多
关键词 选择性谐波消除法 电平逆变器 故障容错 相移角
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基于深度神经网络的多电平逆变器故障诊断 预览
5
作者 徐继伟 宋保业 公茂法 《电测与仪表》 北大核心 2019年第2期123-128,共6页
为解决多电平逆变器的故障诊断问题,文中提出了一种基于深度神经网络的多电平级联H桥逆变器的故障诊断方法。首先,介绍了多电平级联H桥逆变器的故障模型;然后,采用基于堆栈自编码器的深度神经网络直接从故障原始数据中进行故障特征提取... 为解决多电平逆变器的故障诊断问题,文中提出了一种基于深度神经网络的多电平级联H桥逆变器的故障诊断方法。首先,介绍了多电平级联H桥逆变器的故障模型;然后,采用基于堆栈自编码器的深度神经网络直接从故障原始数据中进行故障特征提取;最后,运用SOFTMAX分类器对故障特征数据进行分类从而实现多电平逆变器的故障检测与诊断。基于MATLAB/Simulink对本文提出的方法进行了仿真实验,该方法与传统的智能诊断算法相比具有更高的准确率和更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 深度神经网络 故障诊断 堆栈自编码 电平逆变器
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多电平逆变器实时仿真平台研究 预览
6
作者 王志伟 汪光森 +1 位作者 刘振田 崔小鹏 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期6-11,36共7页
针对设备研发测试阶段实际装置测试中风险大、代价高的问题,研究开发了一套基于HIL仿真理论的多电平逆变器实时仿真试验平台。首先,根据多电平逆变器的硬件架构,提出了实时仿真的整体方案;然后,建立了基于CPU与FPGA多处理器分布式运算... 针对设备研发测试阶段实际装置测试中风险大、代价高的问题,研究开发了一套基于HIL仿真理论的多电平逆变器实时仿真试验平台。首先,根据多电平逆变器的硬件架构,提出了实时仿真的整体方案;然后,建立了基于CPU与FPGA多处理器分布式运算机制的实时仿真模型;最后,结合实际控制器硬件,搭建了相应的HIL仿真试验平台,并与实际装置进行了试验对比。结果表明:该实时仿真平台,能够替代多电平逆变器中大功率实际装置部分,缩短其控制器的开发周期,降低试验风险和成本。 展开更多
关键词 电平逆变器 HIL仿真 RT-LAB
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基于神经网络和对称秩的特定谐波消除开关角生成算法
7
作者 郝君 张国山 胡伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期162-171,共10页
利用查表法实现三相级联11电平逆变器特定谐波消除面临存储开关角多、占用内存大的问题;而利用小规模神经网络拟合则面临生成开关角精度低的问题。针对这些问题,文中提出基于小规模神经网络和对称秩迭代相结合的特定谐波消除开关角生成... 利用查表法实现三相级联11电平逆变器特定谐波消除面临存储开关角多、占用内存大的问题;而利用小规模神经网络拟合则面临生成开关角精度低的问题。针对这些问题,文中提出基于小规模神经网络和对称秩迭代相结合的特定谐波消除开关角生成算法。首先,利用小规模神经网络预测开关角的迭代初值,降低对神经网络训练精度的要求;其次,利用对称秩算法迭代开关角初值得到精确解。与查表法和Hopfield神经网络算法相比,所提算法可以减少数据存储空间,同时生成精度较高的开关角。仿真和实验结果表明:所生成的开关角能有效地消除5次、7次、11次、13次谐波,同时保证了期望的基波幅值。 展开更多
关键词 电平逆变器 神经网络 对称秩算法 特定谐波消除 开关角生成
多电平逆变器开关管故障诊断方法综述 预览
8
作者 宋威 施伟锋 +1 位作者 卓金宝 谢嘉令 《微电机》 北大核心 2019年第10期110-117,共8页
随着电力电子技术的发展,多电平逆变器已经广泛应用于工业、军事、航空航天等重要领域。然而,逆变器电平数的增加导致开关管的数量增加,使得逆变器发生故障的概率增大。因此,采取有效方法对多电平逆变器中开关管的故障进行诊断显得十分... 随着电力电子技术的发展,多电平逆变器已经广泛应用于工业、军事、航空航天等重要领域。然而,逆变器电平数的增加导致开关管的数量增加,使得逆变器发生故障的概率增大。因此,采取有效方法对多电平逆变器中开关管的故障进行诊断显得十分必要。从定性和定量的角度分析,对现有多电平逆变器开关管开路故障诊断方法进行分类和讨论,总结出这些方法的基本思想、研究进展、适用条件和优缺点。最后,进一步说明多电平逆变器开关管开路故障诊断方法今后的研究方向和趋势。 展开更多
关键词 故障诊断 电平逆变器 定性诊断 定量诊断
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双低压单元混合级联逆变器的改进载波层叠调制策略 预览
9
作者 胡文华 刘剑锋 《电测与仪表》 北大核心 2019年第14期130-136,共7页
传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,文中提出了一种改进的载波层叠调制策略。该策略首先通过传统的载波层叠调制方法产生开关管的初始驱动信号,然后再对开关管的驱动信号... 传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,文中提出了一种改进的载波层叠调制策略。该策略首先通过传统的载波层叠调制方法产生开关管的初始驱动信号,然后再对开关管的驱动信号进行功率平衡优化后得到开关管的实际驱动信号。仿真结果表明:该策略能够在逆变器高压单元工作在基波频率的情况下,解决逆变器电流倒灌问题和实现两个低压单元的功率平衡;逆变器输出电压的谐波主要为以载波比mf为中心的边带谐波,且随着调制度ma的增大,输出电压THD(Total Harmonic Distortion)逐渐减小。 展开更多
关键词 混合级联 电平逆变器 混合调制 逻辑组合 电流倒灌 功率平衡
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一类新型的混合H桥级联逆变器构成方案
10
作者 胡文华 刘剑锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期6044-6055,共12页
传统的混合H桥级联逆变器构成方案中,直流电压一般均是按照指数或倍数规律分配。随着级联单元数增加,消除电流倒灌、改善输出电压质量这2个指标与降低高压单元开关频率、简化调制策略这2个目标之间的矛盾骤增。为此,该文从提高逆变器的... 传统的混合H桥级联逆变器构成方案中,直流电压一般均是按照指数或倍数规律分配。随着级联单元数增加,消除电流倒灌、改善输出电压质量这2个指标与降低高压单元开关频率、简化调制策略这2个目标之间的矛盾骤增。为此,该文从提高逆变器的电压和功率等级出发,为在增加级联单元数时平衡上述矛盾,提出一类新型的混合H桥级联逆变器构成方案。该新方案融合了混合级联和混合调制的思想,优化了直流电压分配规律,改进了混合调制策略。在输出电平数相等情况下,虽然新方案与传统方案相比所用的级联单元多,但是在较低的调制难度下,新方案增强了高压单元的扩展性、实现了高压单元工作在基波频率、消除了电流倒灌和保证了输出电压波形质量。通过仿真和实验结果验证所提新方案的正确性和可行性。 展开更多
关键词 电平逆变器 混合级联 混合调制 优化拓扑 电流倒灌
基于小波包变换-主元分析-神经网络算法的多电平逆变器故障诊断 预览
11
作者 宋保业 徐继伟 许琳 《山东科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期111-120,共10页
针对级联多电平逆变器的故障诊断问题,提出了一种基于小波包变换-主元分析-神经网络算法的故障诊断方法。首先,通过小波包变换对故障信号进行多尺度小波包分解,并重构提取小波包能量作为故障特征向量;然后,采用主元分析方法提取主元信... 针对级联多电平逆变器的故障诊断问题,提出了一种基于小波包变换-主元分析-神经网络算法的故障诊断方法。首先,通过小波包变换对故障信号进行多尺度小波包分解,并重构提取小波包能量作为故障特征向量;然后,采用主元分析方法提取主元信息以降低故障特征的维数;最后,利用BP神经网络进行故障分类和识别。通过仿真实验,验证了该方法相对于传统方法具有更高的故障诊断和故障识别的准确率,并且对噪声具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 电平逆变器 小波包变换 主元分析 神经网络 故障诊断
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基于CPS-SPWM控制的级联多电平变换器研究
12
作者 宋辰 岳云涛 +2 位作者 朱心月 常昊 王成 《智能建筑电气技术》 2019年第3期63-67,共5页
本文提出了一类新型基于CPS-SPWM控制、无工频变压器级联型多电平变换器的模型,在matlab/simulink仿真平台上,对该类模型下的单相五电平、三相五电平及三相七电平级联型逆变器进行系统的仿真研究,深入地对输出电压的波形及频谱进行调试... 本文提出了一类新型基于CPS-SPWM控制、无工频变压器级联型多电平变换器的模型,在matlab/simulink仿真平台上,对该类模型下的单相五电平、三相五电平及三相七电平级联型逆变器进行系统的仿真研究,深入地对输出电压的波形及频谱进行调试分析,并总结出不同条件(调制度、三角载波频率、级联单元数)对该结构的多电平逆变器输出电压波形的影响,验证了所有结论的正确性及这种基于CPS-SPWM控制的新型无工频变压器级联多电平拓扑结构的可行性。 展开更多
关键词 无工频变压 级联H桥 电平逆变器 载波移相控制 谐波
一种新型五电平逆变器及其电容预充电方法
13
作者 郑帅 杨佳涛 +1 位作者 于玮 李睿 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第8期67-72,共6页
文章提出一种新型五电平并网逆变器,相比于其他五电平逆变器,在该逆变器中当输出电压为高电平时,电流只流经两个开关管,因此可以减小导通损耗。而且,文章提出针对该逆变器的改进型调制策略,可实现开关损耗的最小化。更进一步地,为避免... 文章提出一种新型五电平并网逆变器,相比于其他五电平逆变器,在该逆变器中当输出电压为高电平时,电流只流经两个开关管,因此可以减小导通损耗。而且,文章提出针对该逆变器的改进型调制策略,可实现开关损耗的最小化。更进一步地,为避免在启动时由于悬浮电容电压未达到额定电压而导致的部分开关管应力过大的潜在风险,文章提出针对该逆变器的直流充电方法,可保证给各个电容安全充电的同时,使得所有开关管的电压应力都不超过其正常运行时所承受的电压应力。通过试验,该新型五电平逆变器拓扑和电容预充电方法的可行性都得到验证。 展开更多
关键词 光伏发电 电平逆变器 电容预充电 状态机
一种混合级联逆变器的改进载波层叠调制方法 预览
14
作者 胡文华 刘剑锋 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期118-121,共4页
传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,提出了一种基于载波层叠调制的改进调制方法,首先通过传统载波层叠调制方法产生脉宽调制(PWM)脉冲信号,然后以目标波形为参照对PWM脉冲... 传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,提出了一种基于载波层叠调制的改进调制方法,首先通过传统载波层叠调制方法产生脉宽调制(PWM)脉冲信号,然后以目标波形为参照对PWM脉冲信号进行逻辑组合后得到各个开关管的初始驱动信号,最后再对开关管的初始驱动信号进行功率平衡优化后得到开关管的实际驱动信号。仿真和实验结果表明,该调制方法能够使逆变器在高压单元工作于基波频率的情况下,解决电流倒灌问题和实现两个低压单元的功率平衡。 展开更多
关键词 电平逆变器 混合级联 载波层叠调制 功率平衡
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多路SPWM波形发生器设计及验证方法
15
作者 金涛 刘页 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期208-216,共9页
为了实现多电平逆变器的控制,研制了一种基于同相载波层叠技术的多路正弦脉宽调制(SPWM)波形发生器。设计的波形发生器通过数字信号处理(DSP)的外部接口向现场可编程门阵列(FPGA)发送调制波数据,在FPGA内将调制波与多路载波进行... 为了实现多电平逆变器的控制,研制了一种基于同相载波层叠技术的多路正弦脉宽调制(SPWM)波形发生器。设计的波形发生器通过数字信号处理(DSP)的外部接口向现场可编程门阵列(FPGA)发送调制波数据,在FPGA内将调制波与多路载波进行比较产生多路SPWM信号。同时为了验证多路SPWM波形发生器设计的正确性,提出了一种新颖的离线半实物仿真验证方法,该方法通过逻辑分析仪获取波形发生器输出的多路SPWM信号,并作为多电平逆变器仿真模型的控制信号,并将半实物仿真结果与仿真结果进行比较分析以此验证设计的正确性。仿真和实验证明了设计和验证方法的正确性,并且该验证方法具有有效、实用、快速等优点。 展开更多
关键词 电平逆变器 SPWM波形发生 逻辑分析仪 验证方法
3H桥级联九电平逆变器直流侧电容电流分析 预览
16
作者 徐尘 付立军 《海军工程大学学报》 北大核心 2018年第2期34-39,共6页
为了准确进行直流支撑电容的造型及其热损耗估计,提出了一种适用于3H桥级联九电平逆变器直流母线电容电流的频域分析方法。该方法基于几何墙模型及双重傅里叶积分,在同相层叠、同相层叠+载波移相两种调制策略下可有效分析电容电流频谱... 为了准确进行直流支撑电容的造型及其热损耗估计,提出了一种适用于3H桥级联九电平逆变器直流母线电容电流的频域分析方法。该方法基于几何墙模型及双重傅里叶积分,在同相层叠、同相层叠+载波移相两种调制策略下可有效分析电容电流频谱。经过与时域仿真及实时仿真结果对比,验证了该方法的计算效率及准确性。 展开更多
关键词 电平逆变器 调制策略 电容电流
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H桥级联三相大功率逆变器SVM优化控制策略 被引量:2
17
作者 陈息坤 杨成子 +2 位作者 黄萍 刘天亮 付洋 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期250-257,共8页
传统空间矢量调制(spacevectormodulation,SVM)算法需要进行矢量判断、冗余选择等复杂运算,当输出电平数较高时,导致控制算法异常复杂而难以实现。为降低多电平SVM算法复杂度,提出一种基于SVM思想的级联型多电平逆变器优化控制策... 传统空间矢量调制(spacevectormodulation,SVM)算法需要进行矢量判断、冗余选择等复杂运算,当输出电平数较高时,导致控制算法异常复杂而难以实现。为降低多电平SVM算法复杂度,提出一种基于SVM思想的级联型多电平逆变器优化控制策略,利用当级联级数增多时空间矢量密度也增大的特点,获得大幅度简化、具有较小控制误差的新型多电平空间矢量调制控制策略。该算法在较低的开关频率下,相比三角载波移相控制算法,可以得到电压谐波总畸变率(totalharmonicvoltagedistortion,THDu)较低的输出电压波形。理论分析和实验研究均证明了所提新型H桥级联多电平SVM控制策略的有效性和可行性。该控制算法已成功应用于某型级联高压逆变器产品中。 展开更多
关键词 电平逆变器 级联 空间矢量调制 优化控制 策略
级联型多电平逆变器拓扑结构及其调制研究 预览
18
作者 吴红星 黄奥 +1 位作者 鲁俊 邹文辉 《电子世界》 2018年第2期28-30,共3页
本文的目的是设计一款级联型五电平逆变器,首先对主要的三种基本逆变器进行比较分析,指出它们的优缺点。然后分析了载波移相PWM调制策略的实质与其工作原理,并对本文所设计的逆变器进行载波调制。最后建立基于载波移相PWM策略的H桥级联... 本文的目的是设计一款级联型五电平逆变器,首先对主要的三种基本逆变器进行比较分析,指出它们的优缺点。然后分析了载波移相PWM调制策略的实质与其工作原理,并对本文所设计的逆变器进行载波调制。最后建立基于载波移相PWM策略的H桥级联型五电平逆变器仿真模型,并使用MATLAB软件进行仿真。通过对仿真结果的比较,验证了所设计的级联型五电平逆变器的正确性与优越性。 展开更多
关键词 电平逆变器 H桥级联 载波移相SPWM MATLAB/SIMULINK
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悬浮电容混合级联式多电平逆变器的研究 预览
19
作者 韩俊 韩金刚 +3 位作者 黄河 陈皓菲 陈曦 史静 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期71-76,共6页
在传统的级联式多电平变换器的基础上提出了一种混合主从级联式变换器。该变换器由一个传统的非对称三电平H桥和一个对称的H桥级联构成。非对称H桥作为主变流单元由直流电源直接供电;而对称的H桥作为从变流单元由一个悬浮电容提供能量... 在传统的级联式多电平变换器的基础上提出了一种混合主从级联式变换器。该变换器由一个传统的非对称三电平H桥和一个对称的H桥级联构成。非对称H桥作为主变流单元由直流电源直接供电;而对称的H桥作为从变流单元由一个悬浮电容提供能量。与传统的级联多电平变流器相比,在输出相同电平的情况下需要较少的器件。文中详细分析了该拓扑的工作原理和悬浮电容电压平衡的方法,并在Matlab/Simulink中进行了仿真分析。最后制作了一台实验装置,并通过现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)对该实验装置实现了实时控制,通过仿真和实验结果的对比,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 悬浮电容 电平逆变器 电容电压 现场可编程门阵列
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一种N电平逆变器快速SVPWM算法 预览
20
作者 吴斌 黄池 +1 位作者 王杰 姚涛 《今日电子》 2018年第6期56-58,共3页
目前,多电平逆变器的调制方法主要有载波脉宽调制方法和空间矢量脉宽调制方法。载波脉宽调制方法虽然原理简单、易于实现,但其突出缺点是直流电压利用率低,输出波形谐波含量大;空间矢量脉宽调制方法相对于载波脉宽调制方法具有直流电压... 目前,多电平逆变器的调制方法主要有载波脉宽调制方法和空间矢量脉宽调制方法。载波脉宽调制方法虽然原理简单、易于实现,但其突出缺点是直流电压利用率低,输出波形谐波含量大;空间矢量脉宽调制方法相对于载波脉宽调制方法具有直流电压利用率高,输出波形谐波含量小,易于利用冗余矢量优化输出波形性能及数字化实现简单等优点,在电机控制和功率变换等领域得到了广泛的应用与研究。 展开更多
关键词 电平逆变器 SVPWM算法 脉宽调制方法 空间矢量 输出波形 直流电压 谐波含量 利用率
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