基于MATLAB的三电平空间电压矢量逆变器的仿真研究.pdf

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1、。信息技术·赵振民，等·基于。AB的三电平空间电压矢量(SⅥwM)逆变器的仿真研究基于MATIAB的三电平空间电压矢量逆变赵振民，高鹏，李斐(黑龙江科技学院电气与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：在论述二极管钳位型三电平逆变器的拓扑结构的基础上，介绍了空间电压矢量(SVP—WM)的基本原理、SVPWM算法的区域判断和矢量作用时间计算，讲解了一种判断小扇区的新型方法。通过MATLAB进行系统仿真，得出仿真结果，证明了三电平逆变器的优点。关键词：SVPWM；三电平；MATLAB；扇区判断；N

2、PC中图分类号：TP391．9文献标志码：B文章编号：1671-5276(2011)06-0128-04SimulationofThree-levelSpaceVector(SVPWM)InverterBasedonMr．：labZHAOZhen．min，GAOPeng．LIFei(ColegeofElectricandInformationEngineering，HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin15(X)2"／，China)Abs

3、tract：Thisarticlediscussesthetapologicaltypestructureofdiodeclamptypethree-levelinverter，introducesthebasicprincipleofspacevoltagevector(thebasicprincipleofimplementingSVPWM)，theregionaljudgmentandimplementingSVPWMalgorithmofvectoractiontimecalculation

4、andexplainsanewmethodofjudgingsmallsector．Finally，throughMATLABsimulationmode1．Itob-tainsthesimulationresultwhichshowstheadvantagesofthree-levelinverter．Keywords：SVPWM；three-level；MATLAB；sectorjudgment；NPC0引言在高压变频调速领域中，各种技术方案很多，最为常用的只有多电平串联倍压方案以及三电平方案，

5、三电平方案相对于常用的两电平方案，输出电平除P，N两种电平外还可以实现零电平(O)输出。三电平方案可以使du／dt降低一半，从而使输出电压谐波减小，电动机的轴电压和轴电流大大降低。1三电平逆变器的拓扑结构图1二极管钳位的三电平电路图1给出了三电平NPC逆变器的简化电路图。逆变器A相桥臂由带有反并联二极管(D，一D)的四个有源开2三电平静止空间矢量的分布关(S～S)组成。在实际的系统中，开关器件既可以采用三电平逆变器每相桥臂的运行状态可以用三个开关IGBT，也可以采用GCT。状态[P]，[O]，[N]

6、表示。考虑到有三相桥臂，则逆变器逆变器直流侧的两个直流电容给出了中点z，连接到有共27种可能的开关状态组合。假设中点电位没有浮中点的二极管D。和D为箝位二极管。相电压输出的三动，则根据电压矢量幅值(长度)的不同，可以分为四组，种状态为：如图2所示：1)零矢量(V。)，幅值为零，表示[PPP]，1)输出为正(P)当Sl和S2导通，s，和S关断时，A[000]和[NNN]三种开关状态；2)小矢量(V。一V)，幅相输出端接到直流母线的正端P，称之为输出正电压(P值为V／3。每个小矢量包括两种开关状态，一种

7、为开关状态)。状态[P]，另一种为[N]，因此可以进一步分为P型和N2)输出为零(0)当S：和s。导通，S。和S关断时，A型小矢量；3)中矢量(V一V。：)，幅值为√3V／3；4)大矢相输出端接到直流母线的中点z，称之为输出零电压(O量(V～V。)，幅值为2V。／3。状态)。3)输出为负(N)当s和s：关断，S和S导通时，A3三电平空间电压矢量SVPWM算法相输出端接到直流母线的负端N，称之为输出负电压(N状态)。为便于计算空间矢量的作用时间，可将图2所示空间作者简介：赵振民(1967一)，男，黑龙

8、江双城人，硕士生导师，教授，博士，研究方向为高频功率变换、软开关技术、电源产品研制。·128·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．ciiE-mail：ZZHD@chainajouma1．net．cn《机械制造与自动化》·信息技术·赵振民，等·基于MATLAB的三电平空间电压矢量(SVPWM)~器的仿真研究sin(+60。)l“l1，则在小区域1或2内；2)sin(60。一)I“I和÷进行比较，作为Vref~／]、区域3和小区域4，5的分界线。V1