级联型逆变器的新型多电平SVPWM研究.pdf

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1、电气传动2011年第41卷第12期ELECTRICDRIVE2O11Vo1．41No．12级联型逆变器的新型多电平SVPWM研究林青松，刘跃敏，兰冠鹏，范波。(1．河南科技大学电信学院，河南洛阳471003；2．中信重工机械股份有限公司，河南洛阳471003)-摘要：多电平SVPWM的研究，目前主要集中在错时采样SVPWM。错时采样SVPWM算法复杂，实时性差。对该SVPWM调制技术进行分析，应用一种能显著降低算法复杂度的新型多电平SVPWM技术——单元矢量延时叠加SVPWM技术。该算法显著降低了算法复

2、杂度，且实时性极好。通过Matlab仿真和实验研究，验证了方案的可行性和实用价值。这种算法在级联多电平领域有广阔的应用前景关键词：逆变器；级联多电平；单元矢量延时叠加；SVPWM中图分类号：TM921文献标识码：ANoveiMultilevelSVPWMModulationofCascadeInvertersLINQing—song，LIUYue—rain。LANGuan—peng，FAN13o’(1．Electronic&IformationEngineeringCollege，HenanUniver

3、sityofScienceandTechnology，Luoyang471003，Henan，China；2．CITfCHeavyIndustriesCompanyLimited，Luoyang471003，Henan，China)Abstract：ThemultilevelSVPWMresearch，mainlyconcentratedinthestaggeredtimesamplingSVPWM(STS—SVPWM)．STS—SVPWMalgorithmiScomplex，andreal-timei

4、Sbad．TheSVPWMmodulationtech—nologywasanalyzed。whichusingasignificantreductionalgorithmcomplexityofnewmultilevelSVPWMteeh—nology-unitvectordelaysuperpositionSVPWMtechnology．Significantlyreducedalgorithmcomplexity，andgoodreal—time．ThroughMatlabsimulationan

5、dexperimentalresearch，andverifiesthefeasibilityandpracticalvalue．Thealgorithmincascademultilevelfieldshavebroadapplicationprospects．Keywords：inverter；cascademultilevel；unitvectordelaystaggered；SVPWM1引言2STS—SVPWM技术目前多电平SVPWM的研究，主要集中在错错时采样SVPWM(STS—SVPWM)技

6、术是时采样SVPWM。错时采样SVPWM(STS—将各个级联功率单元的采样时间错开一个固定的sVPwM)技术是结合传统两电平SVPWM技时间，以达到各个级联单元输出电压矢量相互错术，而得到的一种适合级联型多电平逆变器的多开的目的。即级联型逆变器的总输出电压矢量可电平空间矢量调制方法。以看作是各个功率单元输出的小电压矢量的总本文对STS—SVPWM的调制机理进行研和，各个小电压矢量的幅值相同，只是在空间上相究，针对其不足之处，应用一种新型简化多电平差一定角度。PWM技术，即单元矢量延时叠加SVPwM(ov

7、er-对于STS—SVPWM技术，一级单元逆变电laptimestaggered—SVPWM，OTS—SVPWM)路的2个桥臂开关信号均需采样计算，总采样频技术，并将其应用于级联型逆变器中，通过仿真和率为左桥臂采样频率的2倍，对于N单元级联型实验验证了方案的可行性和实用价值。逆变器，采样频率为左桥臂采样频率的2N倍，说基金项目：中信重工机械股份有限公司博士后基金项目(10C09～12)作者简介：林青松(1965一)，男，硕士，教授，Email：Lqs6501@163．corn46林青松，等：级联型逆变器

8、的新型多电平SVPWM研究电气传动2011年第41卷第12期明采样频率随级联数目的增加成比例增加，采样字实现。但由于其基于错时采样和矢量合成，需要周期成比例减小，这无疑提高了对控制芯片运算非常大的系统资源和强大的CPU运算能力。出于性能的要求，限制了逆变器的级联数量。实时性控制考虑，本文取级联单元数为3，其总体结构、主电路及脉冲分配如图1～图3所示。3OTS—SVPWM技术从调制方法的结果来看，错时采样得到的多电平PWM输出，相当于对输出电