全調(diào)制度范圍內(nèi)三電平逆變器SVPWM算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三電平逆變器由于具有輸出容量大、電壓利用率高、諧波含量少等優(yōu)點(diǎn)在當(dāng)代工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。在三電平逆變器的多種調(diào)制算法中，空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector PWM，SVPWM)算法因其調(diào)制度范圍廣、電壓輸出波形好、易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，逐漸成為科研與工程領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著研究的日益深入，為滿足人們對(duì)于電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與逆變器低壓適用性的要求，如何繼續(xù)擴(kuò)大系統(tǒng)調(diào)制范圍、獲取更高的電壓輸出范圍成為逆變器調(diào)制算法中亟待解決的問題。本

2、文以二極管箝位式三電平逆變器為研究對(duì)象，對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制算法進(jìn)行了系統(tǒng)全面的理論推導(dǎo)，重點(diǎn)研究了其在過調(diào)制范圍的兩種算法實(shí)現(xiàn)，為工程中解決三電平逆變器的全調(diào)制度范圍應(yīng)用問題提供可行性思路。
　　首先，本文描述了三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，闡述了其運(yùn)行機(jī)理，對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制算法中的坐標(biāo)變換、參考電壓矢量定位、合成矢量作用時(shí)間的計(jì)算方法等基本原理進(jìn)行了全面的理論推導(dǎo)，并基于MATLAB/Simulink搭建三電平逆變器SVPWM算法在

3、線性調(diào)制區(qū)內(nèi)的仿真模型。
　　其次，論文重點(diǎn)針對(duì)三電平逆變器的過調(diào)制算法進(jìn)行研究。借鑒經(jīng)典雙模式過調(diào)制理論對(duì)于過調(diào)制范圍的區(qū)域劃分方法，分別對(duì)兩種過調(diào)制算法:即基于分段擬合的過調(diào)制算法與基于疊加原理的過調(diào)制算法，進(jìn)行了算法分析與理論探究。基于MATLAB/Simulink軟件對(duì)兩種過調(diào)制算法進(jìn)行了仿真模型的搭建，通過仿真結(jié)果對(duì)兩種算法進(jìn)行對(duì)比分析，并根據(jù)其輸出性能與可實(shí)現(xiàn)性對(duì)其做出評(píng)價(jià)。
　　再次，從二極管箝位式三電平逆變器

4、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)角度出發(fā)，揭示了其中存在的中點(diǎn)電位波動(dòng)原因，介紹了幾種常用的中點(diǎn)電位平衡控制策略，利用電荷守恒定理給出了一種可在較大調(diào)制度范圍應(yīng)用的中點(diǎn)電位平衡控制方法，并通過MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證了平衡控制策略在不同直流側(cè)電容參數(shù)情況下的可行性與有效性。
　　最后，搭建了以dSPACE為控制器、三電平逆變器與鼠籠型三相異步電機(jī)為實(shí)物被控對(duì)象的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)全調(diào)制度范圍內(nèi)的SVPWM算法進(jìn)行了快速控制原型(RapidCo