五電平逆變器SVPWM控制策略及過調(diào)制研究.pdf

1、多電平(Multilevel)逆變器廣泛應(yīng)用于大功率交流調(diào)速、有源濾波器、船舶推進(jìn)等中高壓、大功率工業(yè)場合。與傳統(tǒng)變換器相比,多電平變換器具有輸出性能好,諧波含量低,開關(guān)損耗低,電磁干擾小等優(yōu)點。本文以二極管箝位型五電平逆變器為研究對象,對多電平中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先,介紹了NPC/H等多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),重點分析了二極管箝位型五電平逆變器的工作原理。介紹了 SVPWM空間矢量調(diào)制算法及七段式開關(guān)序列的設(shè)計,研究了四

2、種簡化空間矢量脈寬調(diào)制策略:基于m-n坐標(biāo)系算法、無坐標(biāo)系算法、基于兩電平分解算法以及分類算法,并應(yīng)用于五電平矢量調(diào)制中,調(diào)制策略相對傳統(tǒng)SVPWM調(diào)制方法簡化了基本矢量的選取和作用時間的計算,省去了大量三角函數(shù)運算,節(jié)省了處理器的資源,通過仿真及實驗證明了調(diào)制策略的正確性和有效性。
　　其次,為了改善逆變器的輸出性能、充分利用直流側(cè)電壓,獲得最大電磁轉(zhuǎn)矩,本文針對五電平逆變器過調(diào)制控制策略進(jìn)行深入研究。分別探討了基于兩電平分解、

3、分類算法及疊加原理的過調(diào)制處理方案,給出了輸出基波電壓和諧波頻譜,說明參考電壓矢量能夠從線性調(diào)制區(qū)域向過調(diào)制區(qū)域平滑過渡,擴(kuò)大逆變器的運行范圍。仿真和實驗驗證了過調(diào)制策略的有效性和準(zhǔn)確性。
　　再次,分析研究了五電平矢量控制系統(tǒng),以永磁同步電機(jī)作為五電平逆變器負(fù)載。分析了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,討論了轉(zhuǎn)子磁鏈定向的id=0控制。仿真及實驗表明id=0控制方式下的五電平矢量控制系統(tǒng)具有良好的動、靜態(tài)性能,電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置可以實現(xiàn)快速