三电平逆变器SVPWM控制算法研究

工控自动化 时间:2011-08-10来源:网络

以电源中点为参考,每一相可以输出1、0和-1三种电平。以U相为例,其输出规律为:当S1、S2开通。S3、S4关断时,输出电压为1;当S2、S3开通,S1、S4关断时,输出电压为0;当S1、S2关断,S3、S4开通时,输出电压为-1。
对三相三电平逆变器而言,每相都有3种(1、0、-1)电平输出,所以三相共有33=27个电平状态输出,对应着空间矢量的27个矢量状态,如图2所示。

2 三电平SVPWM算法的实现
2.1 参考电压矢量位置和输出电压矢量的确定
SVPWM算法的首要任务就是判断参考电压矢量位于哪个区域及该区域中的哪个小三角形,然后依此确定相应的输出电压矢量。为了防止输出电压产生很高的dv/dt,每次输出状态切换时,开关状态只切换一个电平。第I象限正三角形中矢量分区如图3所示,其它象限矢量的分析可参照第I象限。先根据参考矢量的角度确定出该矢量位于图2所示的6个正三角形区域中的哪一个,然后可以依据如下3条规则进一步判断位于哪个小三角形。参考电压矢量所在小三角形的3个顶点所对应的电压矢量就作为参考电压矢量的基本矢量。

b.jpg


参考电压矢量为:
c.jpg
2.2 输出电压矢量作用时间的计算
在采样周期内,对于给定的参考电压矢量Vref可以由3个基本电压矢量来合成,根据伏秒平衡原理,满足方程组:
d.jpg
式中:T1,T2,T3分别为矢量V1,V2,V3对应的作用时间;TS为采样周期。由此方程组得到各基本矢量的作用时间,再根据基本矢量与开关状态的对应关系,就可以确定开关状态及其输出形式。

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关键词: 算法 研究 控制 SVPWM 逆变器 电平

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