三电平原理 基于简化三电平SVPWM算法的整流器研究

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1、万方数据第42卷第5期电力电子技术V01．42．No．51竺!兰!旦里竺!!兰!呈竺竺呈塑丝坚：!塑!基于简化三电平SVPWM算法的整流器研究邓先明，王冬冬。叶宗彬，张敏．(1．中国矿业大学，江苏徐州221008；2．江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心，江苏徐州221008)摘要：在d，q坐标系下建立了基于开关函数的三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型，在此基础上。采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性。采用简化的三电平SVPWM算法实现了脉宽调制，通过改变时间控制因子的大小解决了三电平整流器所固有的直流

2、侧中点电压平衡问题，简化了中点电压平衡控制策略。通过Matlab7．1下的仿真平台和以DSPF2812为主控制器的实验平台验证了该控制系统的优越性能。关键词：整流器；脉宽调制，建模；双闭环控制：中点电位控制中国分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000-100X(2008)05-0003-02StudyofsimplifiedSVPWMArithmeticbasedonThree．1evelInvertersDENGXian—ming，WANGDong-dong，YEZong—bin，ZHANGMin(1．ChinaUnwem毋o

3、fMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2．JiangsuElectricalDrive&ControlEngineeringTechnologyResearchCenter，Xuzhou221008，China)Abstract：Thehigh-frequencymathematicalmodelofthree·-levelneutral--point··clamped(NPC)voltageseurcerectifier(VSR)wasestablishedbasedontheswitching

4、functioninthed，qframes，usingthedualclosedloopcontrolofvoltageouterloopandcurrentinnerloop，thethree-levelrectifierhish-performancefeamreswereachieved．Applyingthesimplifiedthree·levelSVPWMalgorithmthepulsewidthmodulationwagrealized．Theinherentproblemofthree-levelrectifieris

5、theneutralpointvoltagebalancecontrolintheDCside，whichisresolvedbyalteringthemagnitudeoftimecontrolfactor．Thealgorithmsimplifiedthecontrolstrategyoftheneutralpointvoltagebalance．ThesimulationsofMATLAB7．1andexperimentsbasedonthecontrollerF2812confirmthegoodperformanceofthec

6、ontrolsystem．Keywords：rectifier；pulsewidthmodulation／modelling；dualclosedloopcontrol；neutralpointvoltagecontroll引言AC／DC／AC类变频器已广泛应用在交流传动领域中．而前端整流器性能的优劣直接影响到整个变频器性能的发挥。以前的整流器大多采用二极管不控整流或者是晶闸管相控整流，这两种电路存在许多缺点，如网侧功率因数较低，网侧输入电流谐波含量很大，动态响应不够快等，很难得到更广泛的应用。全控型器件构成的PWM整流器以其网侧功率因数

7、为l，电流谐波含量小而成为研究热点。在交流侧电压较高．容量较大的场合可采用三电平中点箝位(NPC)式PWM整流器。与其他整流器相比，三电平整流器有明显的优点：①可以四象限运行，能量可回馈电网，并实现对电网的无污染控制：②在开关器件动作频率不高的情况下。三电平PWM整流器网侧输入电流的谐波含量很小。基本实现了功率因数为l的控制：③每个主功率开关器件只承受50％的直流侧电压。所以更适用于高压大功率场合。基于开关函数建立了三电平整流器在d．q坐标系下的高频数学模型。通过电压外环和电流内环的双闭环控制。整流器获得了高动态性能。针对三电平整流器所固

8、有的直流侧中点电位平衡问题．提出采用简化的三电平SVPWM算法。以优化选取正负小定稿日期：2008—02—27．作者简介：邓先明(1970一)，男，四川人，副教授，博士。研究方向为电力电子与电