基于简化三电平SVPWM算法的逆变器研究_韩耀飞.pdf

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1、第42卷第1期电力电子技术Vol.42,No.12008年1月PowerElectronicsJanuary,2008基于简化三电平SVPWM算法的逆变器研究韩耀飞1,21,21,21,2,谭国俊,侯周峰,张晓（1.中国矿业大学，江苏徐州221008；2.江苏省电力传动与自动化工程技术研究中心，江苏徐州221008）摘要：分析了三电平SVPWM的简化算法，将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法用于三电平逆变器，对该算法进行了详细的数学推导，同时给出其实施步骤，并利用DSP实现了该算法。在实验室将一个22

2、kW的三相异步电机作为实验对象，在工业现场采用55kW和1000kW三相异步电机作为研究对象，三者的实验结果证明，该算法实现简单，能够在实践中取得良好的性能。关键词：逆变器；脉宽调制/三电平；数字信号处理器中图分类号:TM464文献标识码:A文章编号:1000-100X（2008）01-0006-03StudyandRealizationofSimplifiedSVPWMAlgorithmbasedonThreeLevelInverter1，2，TANGuo-jun1，2，HOUZhou-feng1，2，

3、ZHANGXiao1，2HANYao-fei（1.ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2.JiangsuElectricalDrive&ControlEngineeringTechnologyResearchCenter，Xuzhou221008，China）Abstract：Anovelsimplifiedspace-vectorpulsewidthmodulation（SVPWM）algorithmofathree-level

4、inverterwasana-lyzed.Thetraditionalspace-vectormodulealgorithmofatwo-levelinverterwasappliedtoathree-levelinverterbasedonDSP.Mathematicalcalculationsofthisalgorithmwereperformedanditsimplementstepswereshowed.Takinga22kWthree-phaseasynchronousmotorinlaband

5、a55kWanda1000kWthree-phaseasynchronousmotorinfieldasexperi-mentalsubjects，theexperimentalresultsofthreemotorstestifytheeffectivenessofthesimplifiedSVPWMmodulatingal-gorithmanditcangetgoodperformanceinpractice.Keywords：inverter；pulsewidthmodulation/three-l

6、evel；digitalsignalprocessorFoundationProject：SupportedbyJiangsuProvinceCollegeGraduateResearch/InnovativeProjectsFundedProject（No.CX07B_101z）；JiangsuProvinceCollegeHigh-techDevelopmentProject（No.JHB05-35）1引言2三电平逆变器工作状态三电平逆变器是一种适用于高压大容量传动图1示出NPC-PWM逆变器的拓扑结

7、构。图中领域的功率变换器，起源于1977年德国学者Holtz三电平逆变器的每相桥臂有4个功率开关管、两个提出的三电平逆变器主电路及其方案，其中每相桥箝位二极管和4个续流二极管。臂中带一对开关管以辅助箝位。后来，日本长冈科技大学的NableA等人在此基础上继续研究，并于1980年提出了将这些辅助开关管变成一对二极管，分别与上、下桥臂串联的主开关管中点相连，以辅助中点箝位的方案[1]。该方案从电路拓扑结构入手，在得到高质量的输出波形的同时，克服了传统两电平逆变器的诸多缺点。具有开关频率低，开关器件承受图1NP

8、C-PWM逆变器拓扑结构的电压应力小，系统效率高等优点，同时du/dt较假定用开关变量SU，SV，SW分别表示三相三电小，对电机绝缘十分有利。平逆变器各桥臂的开关状态。以A相为例，若VSa1，VSa2导通，VSa3，VSa4关断，则SU=1；若VSa1，VSa4关基金项目:江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项断，VSa2，VSa3导通，则SU=0；若VSa1，VSa2关断，VSa3，目(CX07B_101z);江苏省普通高校