基于分类算法的SVPWM三相PWM整流器的研究.pdf

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1、第44卷第9期电力电子技术Vo1．44，No．92010年9月PowerElectronicsSeptember2010基于分类算法的SVPWM三相PWM整流器的研究戴鹏，李阳，姜小艳，钱振华(中国矿业大学，信电学院，江苏徐州221008)摘要：介绍了三相PWM整流器的拓扑结构，详细分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理，针对传统的复杂SVPWM算法，分析了一种基于分类算法的SVPWM算法。该算法计算简单，避免了大量的三角函数和求根运算，从而可节省处理器的计算时间。在此分别基于Matlab仿真软件和

2、DSP验证了该算法的有效性。关键词：整流器；空间矢量脉宽调制；分类算法中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)09—0039—02ResearchonSVPWMforThree．phasePWMRectifierBasedonClassificationAlgorithmDAIPeng，LIYang，JIANGXiao—yan，QIANZhen—hua(ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abst

3、ract：Thetopologyofthree—phasePWMrectifierisintroduced．ThebasicprincipleofSVPWMandSVPWMbasedonclassificationalgorithmareanalyzed．Thealgorithmissimplefortrigonometricfunctionandrootscomputing，whichgreatlysavestheprocessorcomputingtime．BasedonMatlabandDSPresp

4、ectively，theresultsverifythevalidityofthealgorithm．Keywords：rectifier；spacepulsewidthmodulation；classificationalgorithmFoundationProject：SupportedbyYouthResearchFoundationofChinaUniversityofMiningandTechnology(No．2007A016)1引言j,3-1~0，L。三相电压型PWM整流器(VSR)因其优越的

5、性=clc能被广泛用于电网“污染”改造和提高电能利用率。它可以替代传统的整流电路实现装置的“绿色”运JjjⅣ．行，有着广泛的应用前景和重要的研究价值川。c为直流滤波电容；R为直流侧等效电阻三相VSR中PWM调制方法主要分为基于载波￡为电抗器及线路的电感：为交流侧等效电阻比较的PWM技术和基于电压空间矢量的PWM图1三相VSR主电路(SVPWM)技术。SVPWM因其易于实现，电压利用率三相VSR空间电压矢量描述了三相VSR交流高．输出电流谐波成分少等优点，在高性能交流调速侧相电压在复平面上的空间分布。引入开关

6、函数：系统中得到广泛应用。传统的SVPWM算法，因涉及fl1，k相上桥臂导通、下桥臂关断，⋯0．k相下桥臂导通、上桥臂关断’'b，()较多的三角函数和求根运算。且随着电平数的增多，会变得越来越复杂，从而限制了其应用。为此，国内因此三相VSR合成电压状态有2=8种组合，外学者提出了许多改进算法l2，其中一种基于分类对应的空间矢量有8种，其中有效电压矢量有6种。算法的SVPWM算法计算简单[51，避免了大量的三角对于任意给定的三相基波电压瞬时值／／'aN，UhN，，若函数和求根运算，节省了处理器的计算时间。考虑

7、三相为平衡系统，则可在复平面内定义空间电介绍了三相VSR的拓扑结构，详细分析了压矢量Ur=(2／3)(bⅣ_卜cⅣ)，a=eJ2~。图2示出三相VSR空间电压矢量在，坐标SVPWM的基本原理，并将基于分类算法的SVPWM应用到三相VSR中．分别基于Matlab仿真软件和系下的分布，其中6个非零矢量将正六边形等分成DSP验证了该算法的有效性。6个扇区，2个零矢量位于正六边形的中心。由图可得三相VSR三相电压的合成机理．即任意时刻的2传统SVPWM基本原理，UhN，，可由零矢量和两相邻非零矢量合成。当图1示出三

8、相VSR的主电路．其交流侧采用三电压矢量沿着逆时针或者顺时针方向匀速旋转时，相对称的无中线连接方式，并采用6个功率开关管。空间电压矢量由一个有效状态转移到另一个有效状态，从而产生连续的三相对称电压。基金项目：中国矿业大学青年科研基金(2007A016)图2中，若参考电压矢量U落在I扇区，则U定稿日期：2010—02—25作者简介：戴鹏(1973一)，男，安徽淮南人，副教授，研究方向可由矢量U，，U：，Um7合成，