基于SVPWM的三电平整流器的仿真研究

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1、智能仪器仪表基于SVPWM的三电平整流器的仿真研究戴晖，沈锦飞（江南大学，江苏无锡214122）摘　要：将ABC坐标系中的三相正弦电压合成一旋转空间电压矢量，采用空间电压矢量法，对整流器交流侧电压进行控制。二相坐标变换后，可以确定电源电压矢量的相位角，从而可以实现对整流器功率因数的控制。最后,基于MATLAB的SIMULINK仿真环境，建立了SVPWM仿真模型和三电平整流器的仿真模型，给出了控制系统结构，对三电平PWM整流器的系统进行仿真。成功仿真出部分波形，但由于控制结构不够完美，波形还有待改

2、进。关键词：三电平；整流器；SVPWM；MATLAB仿真中图分类号：TG155.2+1文献标识码：ASimulationofSVPWMThree-LevelRectifiersDAIHui，SHENJin-fei（JiangNanUniversity，Wuxi214122,China）Abstract:ThethreephasevoltageinABCcoordinatesystemcansynthesizearotationalspacevoltagevector.Thespacevoltag

3、evectorisadoptedtocontroltherectifierACvoltage.Aftertwo-phasecoordinatetransformation,thephaseangleofpowervoltagevectorcanbedeterminedandthecontrolofrectifierpowerfactorcanbeimplemented.TheSVPWMsimula-tionmodelandthree-levelSVPWMrectifiermodelarecons

4、tructedunderMATLABSIMULINKenvironment.Thecontrolsystemisproposedandthethree-levelSVPWMrectifiersystemissimulated.Partsofthesimulationwavesaresuccessfullygiven,butthewavesstillhavesomelimitationsbecauseofimperfectofthecontrolsystem.Keywords:threelevel

5、;rectifier;SVPWM;MATLABsimulation进行仿真研究。以Matlabsimulink为基础建立仿真0引言模型，并在不同的负载状态下，对输出波形加以分随着电力电子技术的发展，具有良好性能的析，对参数加以调整使波形更加理想。PWM整流器作为现代电力电子电路也得到了很大的发展。如三相电压源PWM整流器可以四象限运1主电路拓扑分析行，除了能够以整流AC/DC方式运行外，还可以逆目前已经提出的多电平变流的拓扑结构主要变DC/AC方式运行。另外，PWM整流器还消除了传有3种：中点箝

6、位多电平结构、非跨电容多电平结构统意义上的整流电路（如二极管构成的整流电路和和级联式。在整流器应用中比较成熟的是中点箝位晶闸管构成的整流电路）的谐波含量大、功率因数型的结构[2]，中点箝位型的三电平PWM整流器电路低且不可任意控制等缺点[1]。在应用于高压场合时，需要使用高反压的功率PVdc1开关管或将多个动率开关管串联使用，而三电平整T1D1T5D7T9D13Cd流器的每一个功率开关器件所承受的关断电压仅T6T10D5D11D17R0为直流侧电压的一半，因此在同等条件下直流母线T2D2D8D1

7、4电压可以提高一倍，故它比两电平更适用于高压、VdcLCdeaRA大容量功率应用场合。LRebOB以三电平中点箝位空间PWM整流器为对象，LT11ecRCD6D12L0研究其数学模型，空间矢量PWM方法，控制策略并D18T3D3D9D15T7CdVdc2T12作者简介：戴晖（1984-），硕士，研究方向为电力电子与电T8T4D4D10D16力传动。收稿日期：2010-03-03图1三电平PWM整流器主电路图自动化应用20108期57智能仪器仪表如图1所示。由图1可见，A相上下2个桥臂各有2个开关

8、管T1~T4和2个辅助二极管D5、D6。其中T1和T4相当于两(3)电平PWM变流器中的上下互补开关管，而T2(D2)、T3(D3)与D5、D6构成中点箝位电路。故中点电位Vin受Iin的与三相二电平整流器相似，三相三电平整流器影响而浮动。而Vdc1=Vdc2=Vdc/2时，主开关管T1～T4关断可以定义整流器的开关状态为（Sa、Sb、Sc)。三电平承受Udc的一半电压。整流器共有27种开关状态对应于19个特定的空间三电平PWM高频整流器的工作本质在于通过电压矢量。在(000)、(111)、(－