小矢量合成虚拟矢量的三电平整流器脉宽调制.pdf

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1、电气传动2010年第4O卷第3期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．3小矢量合成虚拟矢量的三电平整流器脉宽调制伍文俊，钟彦儒，杨惠，王建军(西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：根据三电平整流器的数学模型，直观地分析了三电平整流器直流侧中点电位与电压矢量的关系提出了一种小矢量合成虚拟矢量的脉宽调制策略，该策略采用小矢量合成虚拟中矢量，使直流侧中点电位的平衡度和平衡能力大大提高，特别在整流器启动等电流变化剧烈的场合。通过调制模式对整流器性能进行分析，对三电平整流器装置的产品化有实用价值。系统仿真验证了

2、该方法的正确性。关键词：三电平整流器；脉宽调制；小矢量合成虚拟矢量；中点电位；平衡度；平衡能力；调制模式中图分类号：TM461文献标识码：APWMStrategyofVirtualSynthesizedVectorswithSmallVectorsforThree—levelRectifierWUWen—jun，ZHONGYan-ru，YANGHui，WANGJian—jun(AutomationandInformationEngineeringCollege，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048

3、，Shaanxi，China)Abstract：AccordingtOthemathematicalmodelofthree-levelrectifier，therelationshipbetweentheneutral—pointpotentialinDCsideandvoltagevectorPWMwasanalyzed．AnovelvirtualvectorPWMwaspresented，whosevirtualmediumvectorsaresynthesizedbysmallvectors，andthebalancedegree

4、andbalancecapabilityofneu—tral—pointpotentialinDCsideareremarkablyimproved，speciallyinsituationofcurrentvariedwidely，suchasrectifierstarting．Itisofpracticalvaluethattheeffectsofmodulatingmodeonrectifierwereanalyzed．Thesimulatingresultsprovethattheproposedmethodiscorrect．K

5、eywords：three—levelrectifier；pulsewidthmodulation(PWM)；virtualsynthesizedvectorswithsmallvec—tors；neutralpointpotential；balancedegree；balancecapability；modulatingmode用幅度和大矢量合成中矢量平衡直流侧1引言中点电位。该法有效地消除了由于中矢量引起的二极管钳位三电平PWM整流器因器件承受不平衡，但前者电压矢量分区多，调制复杂；后者的电压应力小、网侧电流谐波少、功率因数高、能分区

6、简单，但大矢量用得多，对由于负载等其他原量可以双向流动等，广泛应用于风力发电、超导储因引起的不平衡，其中点电位的平衡能力差。3)能、大功率交流调速等领域。二极管钳位的特殊三维空间电压矢量调制策略[7]。该法自由度多，结构却使三电平整流器直流侧中点电位产生了不可以实现直流侧中点电位的量化控制，但在三相平衡，这种不平衡严重影响着三电平整流器的工三线制的三电平整流器中，直流侧中点电位的浮作性能。因此，直流侧中点电位平衡控制的研究动使调制算法很复杂。综上，本文在两维平面三一直以来是二极管钳位三电平整流器的研究相静止abc坐标系中，提出了小矢量合成

7、虚拟中热点。矢量的电压矢量调制策略改善整流器的中点电位目前从电压矢量脉宽调制角度看，平衡整流平衡特性。器直流侧中点电位的方法主要有3种。1)通过平2三电平整流器的数学模型衡因子调节成对小矢量作用时间r1]。但是这种方法受小矢量作用时间限制，且通常成对小矢量图l为三相二极管钳位三电平整流器原理只有一组，平衡效果有限。2)通过减小中矢量作图。定义开关函数：作者简介：伍文俊(1967～)，女，博士，讲师，Email：xlgwwj@xaut．edu．cn48伍文俊，等：小矢量合成虚拟矢量的三电平整流器脉宽调制电气传动2010年第4O卷第3期r1V

8、Tl，VT2导通，VT3，VT4J关断电位平衡，则三电平整流器数学模型与两电平整S—J0VT2，，VT3导通，VTVT4关断(1)流器的数学模型[8]一致。【一1VTVT导通，VTVT2关断3