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《基于空間電壓矢量控制三電平逆變器系統(tǒng)仿真.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、·118·工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置2015年第4期基于空間電壓矢量控制三電平逆變器系統(tǒng)仿真田莉，龍孜(1．蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，蘭州730070；2．中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，長(zhǎng)沙410014)摘要：根據(jù)基于空間矢量控制技術(shù)的三電平逆變器的基本原理與控制方法的分析，設(shè)計(jì)了空間矢量控制算法，并通過Matlab仿真驗(yàn)證了其可行性。關(guān)鍵詞：中點(diǎn)箝位型三電平逆變器；空間電壓矢量調(diào)制；電容電壓失衡；仿真中圖分類號(hào)：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—0682(2015)04—0l18—03Threeleveli
2、nvertersystemsimulationbasedonthespacevoltagevectorcontrolTIANLi，LONGZi(1．SchoolofAutomationandElectricalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China；2．PowerChinaZhongnanEngineeringCorporationLimited，Changsha410014，China)Abstract：Thespacevectorcontrolalgori
3、thmisdesignedinthepaper，basistheanalysisofthebasicprinciplesofthethree—levelinverterbasedonspacevectorcontroltechnologyandcontrolmethods，andMatlabsimulationtoverifyitsfeasibility．Keywords：neutralclamptypethreelevelinverter；spacevoltagevectormodulation；capacitancevoltage
4、imbalance；simulation功率應(yīng)用中得到了普遍重視。二極管箝位式三電平0引言逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。三電平逆變器屬于電壓型逆變器，它是多電平逆變器中比較有實(shí)用意義的一種電路。三電平逆變器的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有著多電平逆變器的共同特點(diǎn)，適用于高電壓、大容量的變頻場(chǎng)合。主要優(yōu)點(diǎn)有開關(guān)損耗低，效率高，受電磁干擾的影響小；波形的臺(tái)階數(shù)增加，諧波含量低，提高了波形質(zhì)量。三電平逆變器在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用在高壓大電容變頻調(diào)速，高壓直流輸電，電能質(zhì)量的綜合治理等方面]。圖1二極管箝位型三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1三電平逆變器SM控制原理1．2三電
5、平逆變器的基本原理三電平逆變器每相由4個(gè)IGBT功率器件串聯(lián)1．1三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成，每個(gè)功率器件反并聯(lián)1個(gè)續(xù)流二極管，直流中多電平逆變器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)種類繁多，大致性點(diǎn)O由VD、VD引出，這樣每個(gè)功率器件耐壓值可以分為二極管箝位型、飛躍電容型和獨(dú)立直流電可降低一半，更適合大功率交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控源級(jí)聯(lián)多電平3種拓?fù)洌渲卸O管箝位型拓?fù)浣Y(jié)制]。由于多電平逆變器的可能開關(guān)狀態(tài)數(shù)量與構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。它能有效地提高換流系統(tǒng)的耐逆變器電平數(shù)目呈三次方關(guān)系，而其可能的矢量數(shù)壓，降低輸出電壓諧波和開關(guān)損耗，在電力系統(tǒng)的大目為：工一1收稿日
6、期：2014—11—17Nve=1+6∑i基金項(xiàng)目：甘肅省科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(1212RJZA073)作者簡(jiǎn)介：田莉(1971)，女，碩士，講師，從事電機(jī)及控制方面的其中：是電平的數(shù)目。教學(xué)研究工作。在一空間矢量平面上，三電平逆變器的同2015年第4期工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置·119·一基本矢量對(duì)應(yīng)不同的開關(guān)狀態(tài)，說明逆變器輸出個(gè)扇區(qū)的角度為at／3，仿真時(shí)扇區(qū)的判斷是根據(jù)參的基本矢量所對(duì)應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)數(shù)目具有一定的冗余考矢量的幅角0所在的扇區(qū)進(jìn)行判斷的，例如0<0度。設(shè)輸入電機(jī)的三相正弦電壓瞬時(shí)值為。，“，≤rr／3為第一扇區(qū)，7r／3<0
7、~<2,tr／3為第二扇區(qū)，以“，則由它們所產(chǎn)生的空間電壓矢量可表示為：此類推。大扇區(qū)的仿真模型如圖3所示。=÷(+‰十Me—)(1)J式(1)可知是以電角速度∞=2同步旋轉(zhuǎn)的，根據(jù)J刪￡可知電機(jī)磁鏈運(yùn)動(dòng)方向及速度與J空間電壓矢量一致。1．3二極管箝位式三電平逆變器的工作狀態(tài)如圖1所示，三電平逆變器每相橋臂輸出3種可能電平：P狀態(tài)，／2；O狀態(tài)，0；N狀態(tài)，一／2。根據(jù)矢量合成原理，三電平逆變器不同狀態(tài)下輸出電壓合成基本矢量情況如圖2所示J。二極管箝位式三電平逆變器開關(guān)狀態(tài)與輸出電壓的關(guān)系(以A相為例)，如表1所示。II圖3大扇區(qū)判斷
8、模型m2．2給定參考矢量小區(qū)域的判斷以第一扇區(qū)為例來具體說明，如圖4所示。假．設(shè)參考矢量。在軸和盧軸上的投影分別為和．，且其幅角為0，則／=COS，=sin0＼—bnppnphs／ⅥV圖2三電平逆變器空間矢量及大扇區(qū)劃分
