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1、第38卷第5期中國(guó)測(cè)試Vol.38No.52012年9月CHINAMEASUREMENT&TESTSeptember，2012NPC型三電平逆變器SVPWM控制方法及中點(diǎn)電位平衡研究李萍，劉國(guó)忠（北京信息科技大學(xué)，北京100192）摘要：二極管箝位型（NPC）三電平逆變器在中、高壓大容量功率變換裝置中的需求越來越迫切，目前已成為研究的熱點(diǎn)。討論利用功率開關(guān)所生成的不同電壓矢量?jī)?yōu)化合成旋轉(zhuǎn)參考空間電壓矢量及各矢量作用時(shí)間分配的方案，實(shí)現(xiàn)SVPWM控制策略驅(qū)動(dòng)逆變器；討論實(shí)時(shí)改變控制負(fù)小矢量作用時(shí)間的系數(shù)以平衡直流側(cè)母線中點(diǎn)電位的問題。仿真結(jié)果驗(yàn)證了NPC三電平
2、逆變器SVPWM控制策略的正確性及中點(diǎn)電位平衡控制的有效性。關(guān)鍵詞：二極管箝位型三電平逆變器；空間電壓矢量脈寬調(diào)制；中點(diǎn)電位平衡；仿真中圖分類號(hào)：TM464+.22；TP391.9；TM921.52文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-5124（2012）05-0075-05ResearchonSVPWMcontrolschemeforNPCthree-levelinverterandbalanceofneural-pointvoltageLIPing，LIUGuo-zhong（BeijingInformationScienceandTechnologyUniv
3、ersity，Beijng100192，China）Abstract:DiodeNPC（neutral-point-clamped）three-levelinverterisincreasinglyandurgentlyneededformediumtohigh-voltageandlarge-capacitypowerconversiondevices，andbecomesaresearchhotspotatpresent.Threevoltagevectorsgeneratedbypowerswitchesareusedtooptimallysynthe
4、sizespacerotaryreferencevoltagevictorsbyassignedactiontimetoeachvoltagevectortorealizeSVPWMinverter.Meanwhile，theDCneutral-pointvoltageofinverterisbalancedthoroughreal-timeadjustingactiontimeofsmallnegativevectors.ThesimulationresultsvalidatethattheSVPWMschemeiscorrectforcontrollin
5、gNPCthree-levelinverterandthebalanceofneural-pointvoltageiseffective.Keywords:diodeNPCthree-levelinverter；SVPWM；dalanceofneutral-pointvoltage；simulation0引言關(guān)器件可使用具有較低反向阻斷電壓的芯片，反應(yīng)近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力機(jī)車、冶金、化速度更快，開關(guān)損耗更低。逆變器輸出性能的優(yōu)劣不工、軋鋼機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ蠊β首儞Q裝置的使用僅取決于其電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且取決于調(diào)制算法?？杖找嬖黾樱嚯娖侥孀兤飨鄬?duì)于傳
6、統(tǒng)兩電平逆變器間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)（SVPWM）直流母線電壓表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，已受到廣泛關(guān)注[1-2]。二極管箝位利用率較高，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化調(diào)制，采樣周期間矢量型（NPC）三電平逆變器與兩電平逆變器相比，直流可實(shí)現(xiàn)平滑切換，減少損耗，減少諧波。通過調(diào)節(jié)冗側(cè)電壓利用率高；輸出電壓諧波含量少，且可減少輸余小矢量的作用時(shí)間達(dá)到抑制直流側(cè)中點(diǎn)電位偏移出濾波器整體尺寸；開關(guān)頻率低，硅損耗?。还β书_的目的，簡(jiǎn)便易行，作用效果明顯。1NPC型三電平逆變器SVPWM控制策略收稿日期：2011-11-30；收到修改稿日期：2012-02-16基金項(xiàng)目：北京信息科技大學(xué)基金項(xiàng)
7、目（5026010929）1.1三電平逆變器SVPWM控制基本原理作者簡(jiǎn)介：李萍（1971-），女，北京市人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，NPC三電平逆變器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。主要從事電力電子技術(shù)與電氣傳動(dòng)。U、V、W為逆變器輸出，可接三相負(fù)載如三相感76中國(guó)測(cè)試2012年9月斷，并控制各功率管的通斷時(shí)間。這樣逆變器就會(huì)輸1Vdc出產(chǎn)生三相互差120°的近似正弦波的階梯電壓。21.2三電平逆變器SVPWM控制算法[5-8]將基本電壓矢量依伏秒平衡法擬合參考電壓NPVdc矢量，根據(jù)所選取的電壓矢量及其作用時(shí)間控制相應(yīng)的功率開關(guān)器件動(dòng)作。該方法包括參考電壓矢量位置確定
8、即判斷所在扇區(qū)和扇區(qū)中的區(qū)域、開關(guān)矢量1Vdc2選擇
