三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述
三电平逆变器SVPWM控制策略的研究
三电平逆变器SVPWM控制策略的研究一、本文概述随着电力电子技术的快速发展，逆变器作为高效、可靠的电力转换装置，在新能源发电、电机驱动、无功补偿等领域得到了广泛应用。
其中，三电平逆变器因其输出电压波形质量好、开关损耗小、动态响应快等优点，受到了研究者的广泛关注。
空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM）作为一种先进的调制策略，通过合理分配三相桥臂的开关状态，可以实现对输出电压波形的精确控制，进一步提高逆变器的性能。
本文旨在深入研究三电平逆变器的SVPWM控制策略，通过理论分析和实验验证，探索其在实际应用中的优化方法和潜在问题。
文章首先介绍了三电平逆变器的基本结构和工作原理，为后续的控制策略分析奠定基础。
随后，详细阐述了SVPWM的基本原理和实现方法，包括空间矢量的定义、合成和分配等关键步骤。
在此基础上，本文重点分析了三电平逆变器SVPWM控制策略的优化方法，包括减小开关损耗、提高直流电压利用率、改善输出电压波形质量等方面。
本文还通过实验验证了三电平逆变器SVPWM控制策略的有效性。
通过搭建实验平台，测试了不同控制策略下的逆变器性能，包括输出电压波形、开关损耗、动态响应等指标。
实验结果表明，采用SVPWM控制策略的三电平逆变器在各方面性能上均表现出明显的优势，验证了本文研究的有效性和实用性。
本文总结了三电平逆变器SVPWM控制策略的研究现状和未来发展趋势，为相关领域的进一步研究提供了有益的参考。
二、三电平逆变器的基本原理三电平逆变器是一种在电力电子领域中广泛应用的电能转换装置，其基本原理在于利用开关管的导通与关断，实现直流电源到交流电源的高效转换。
与传统的两电平逆变器相比，三电平逆变器在输出电压波形上拥有更高的精度和更低的谐波含量，因此在大规模电力系统和电机驱动等领域具有显著优势。
三电平逆变器的基本结构通常包括三个直流电源、六个开关管以及相应的控制电路。
三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述
各 自的 优 缺 点 ， 指 出 了 现 有 过 调 制 控 制 策 略 中存 在 的 问题 。 并
关 键 词 ： 电 平 逆 变 器 ； 调 制 ； 间 电压 矢 量 脉 宽 调制 三 过 空 中 图 分 类 号 ： Ｍ４ ４ Ｔ ６ 文献标识码 ： Ａ
Ｏ ｖ ｒ ｉｗ ｆｔ ｅ Ｓ ＰＷ Ｍ ｖ ｒ ｏ ｌ ｔｏ ｒ ｔ ｇ ｅ ｆ Ｔｈｒ ｅ ｌｖ ｌＩ ｖ ｒｅ ｅ ｖ ｅ ｏ ｈ Ｖ Ｏ ｅ ｍ ｄｕ ａ ｉ ｎ Ｓｔａ ｅ ｉｓｏ ｅ —ｅ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ＬＩＹａ ｇ， ｎ ＤＡＩＰｅ ｇ， ｎ ＹＵ ｅｓ ｎ， Ｙｕ —ｅ ＣＡ０ ｎ ＪＡＮＧ ｅ ｇ ｙ ｕ Ｘｉｇ，Ｉ Ｚｈ ｎ — ｏ
量 分类 技 术 过 调 制［ ７ 、 于 叠 加 原 理 Ｓ ｗＭ ５］基 ￣ ＶＰ 过 调制 ｌ 等 。在 不 增 加任 何 硬 件 的情 况 下 ， 效 ＿ ８ 有 的 Ｓ ＷＭ 过 调 制 策 略 可 以 用 非 线 性 过 调 制 区 ＶＰ 将 线性 调制 区和系统 最 大可 能输 出 （ ６阶梯 波 ） 进 行 平滑 衔接 ， 统 的 调 制 范 围能 够 由线性 调 制 区 系
满 足多 数高 转矩 输 出或 低 电压 场合 的需 求 ， 是 但
过 调制 策 略不可 避免 地 引起 了逆变 器输 出电流 畸
变 ， 别 是 ６次 谐 波 Ｌ ｎ 。 特 １ ］ 钆 本 文 分 析 了 过 调 制 产 生 的 原 因 ， 结 了 几 种 总
《四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》范文
《四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展，四线制三电平逆变器作为电力系统中的关键设备，其在风能、太阳能等可再生能源的并网发电系统中的应用日益广泛。
本文旨在研究四线制三电平逆变器的空间矢量调制（SVM）技术及其在并网控制中的应用，为提高逆变器的性能和并网效率提供理论支持。
二、四线制三电平逆变器概述四线制三电平逆变器是一种具有三个电平的电压型逆变器，其具有四个桥臂，每个桥臂均由两个开关器件组成。
相较于传统的两电平逆变器，三电平逆变器具有较低的开关损耗、较低的谐波失真和较高的电压利用率等优点。
此外，四线制结构使得逆变器在并网时具有更好的灵活性和稳定性。
三、空间矢量调制技术空间矢量调制（SVM）是一种优化PWM（脉宽调制）技术的调制方法，通过优化开关序列，使逆变器输出电压更接近理想正弦波形。
在四线制三电平逆变器中，SVM技术的应用可以有效降低谐波失真，提高电压利用率。
（一）SVM基本原理SVM技术通过将三相电压分解为多个小矢量和零矢量，然后根据特定的规则进行排序和组合，生成优化后的PWM波形。
在这个过程中，SVM算法需要根据逆变器的拓扑结构和输出电压的要求进行设计。
（二）SVM在四线制三电平逆变器中的应用在四线制三电平逆变器中，SVM技术的应用需要考虑多个因素，如开关序列的优化、零矢量的分配、中点电位的平衡等。
通过合理的SVM算法设计，可以有效降低谐波失真，提高电压利用率，同时保证中点电位的稳定。
四、并网控制技术并网控制是四线制三电平逆变器在可再生能源并网发电系统中的重要功能。
本文将从以下几个方面对并网控制技术进行探讨。
（一）并网控制策略并网控制策略主要包括同步技术、功率控制、电压和频率控制等。
其中，同步技术是保证并网成功和稳定运行的关键。
功率控制则需要根据电网需求和逆变器输出能力进行合理调整。
电压和频率控制则需要保证并网后电网的电压和频率稳定。
（二）四线制三电平逆变器的并网控制特点四线制三电平逆变器在并网控制方面具有较好的灵活性和稳定性。
基于svpwm的三电平逆变器控制策略研究
基于svpwm的三电平逆变器控制策略研究
基于svpwm（Space Vector Pulse Width Modulation）的三电平
逆变器控制策略研究是一个有趣又有兴趣的话题，尤其是在有需要开
发出新一代控制策略以满足市场不断提高要求时，受到越来越多的关注。
SVPWM是一种多相双向逆变器控制的有效方式，它能够在负载测动
或静态状态时提供有效的响应，以调节输出电压并减少电磁悬浮。
然而，当输出功率较大时，可能会出现火花现象，增加了损耗，影响了
系统效率。
因此，采用三电平逆变器技术减少了火花现象，可以改善
输出功率对分部多脉冲控制的响应。
SVPWM技术与三电平逆变器的结合构成了一种适用于三电平逆变器
的新一代控制策略，可以有效改善该系统的性能。
在研究中，已经实
现了针对三电平逆变器的改进的SVPWM策略，调节了单相的输出电压，将负载拖动电流降低至最低，并且可以对输入电压的变化作出及时响应，从而提高系统效率。
此外，由于信号电平与控制精度之间的关系，本文还介绍了如何
可以使用基于三电平逆变器的SVPWM策略来提高信号电平和控制精度
之间的性能。
该方案利用不同的控制方法来控制三相的逆变器的输出，通过理论和仿真结果，得出了显著的改善效果。
总而言之，基于svpwm的三相逆变器控制策略研究可能会取得长
足的进展，以满足市场的新一代控制需求。
在相关的研究工作中已经
取得了良好的成果，并且有望在未来继续发展，使得三电平逆变器能
够发挥更好的控制性能。
三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述
三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述
李阳;戴鹏;于月森;曹兴;蒋正友
【期刊名称】《电气传动》
【年(卷),期】2010(040)007
【摘要】有效地利用过调制控制策略,能够提高逆变器的输出电压,对提高电动机的动态响应速度和扩大稳定运行区域具有重要意义.主要研究了过调制产生的原因,总结了几种典型的过调制控制策略,讨论了它们各自的优缺点,并指出了现有过调制控制策略中存在的问题.
【总页数】5页(P8-11,17)
【作者】李阳;戴鹏;于月森;曹兴;蒋正友
【作者单位】中国矿业大学,信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008
【正文语种】中文
【中图分类】TM464
【相关文献】
1.一种基于SVPWM的三电平逆变器中点电压平衡控制策略 [J], 周翔宇;张国荣;
2.60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究 [J], 陈晓鸥;许春雨;王枫明
3.三电平逆变器SVPWM过调制控制策略研究 [J], 谢奕尘
4.一种SVPWM过调制控制策略的分析与仿真 [J], 徐鲁辉;崔传辉
5.新颖的SVPWM过调制策略及其在三电平逆变器中的应用 [J], 金舜;钟彦儒;程为彬
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三电平NPC逆变器SVPWM控制策略及中点电位平衡研究
三电平NPC逆变器SVPWM控制策略
三电平NPC逆变器SVPWM控制策略
SVPWM是一种先进的空间矢量调制技术，通过将一个采样周期内的三个电压矢 量分配到两个开关器件上，可以获得与常规PWM相比更高的调制效率和更好的输 出波形质量。对于三电平NPC逆变器，SVPWM控制策略的关键是选取合适的调制方 式、脉宽调制参数和中点电位控制策略。
中点电位平衡研究
中点电位的影响主要有以下几个方面：
中点电位平衡研究
1、输出波形质量：中点电位不平衡会导致输出波形畸变，产生谐波污染；
中点电位平衡研究
2、开关器件的可靠性：中点电位不平衡会导致开关器件承受电压增大，降低 其可靠性；
中点电位平衡研究
3、系统的稳定性：中点电位不平衡会影响系统的稳定运行，可能导致系统振 荡甚至崩溃。
结论与展望
结论与展望
本次演示对三电平NPC逆变器SVPWM控制策略及中点电位平衡问题进行了深入 研究，提出了一种有效的控制方法。实验结果表明，该方法可以有效提高逆变器 的性能和可靠性。然而，在实际应用中仍存在一些问题需要进一步探讨，例如如 何进一步优化脉宽调制参数和中点电位平衡控制策略，以获得更好的输出波形质 量和系统稳定性。
三电平NPC逆变器SVPWM控制策略
电流跟踪控制参数也是SVPWM控制策略的重要组成部分。本次演示采用PI （Proportional-Integral）控制器来实现电流跟踪控制，通过调节PI控制器的 参数，达到快速跟踪输出电流的目的。
中点电位平衡研究
中点电位平衡研究
中点电位平衡问题是三电平NPC逆变器运行过程中的一个关键问题。中点电位 的平衡与否直接影响到逆变器的性能和可靠性。中点电位的产生原因是逆变器两 个半桥中点电压的差值，它可能会导致半桥电容充放电不平衡，进而影响逆变器 的正常工作。
基于三电平典型拓扑结构的SVPWM调制策略研究
基于三电平典型拓扑结构的SVPWM调制策略研究作者：王超然刘宇蝶来源：《无线互联科技》2024年第12期摘要：當前，我国的新能源技术面临发电量受外界因素影响较大、电能不能稳定输出等问题，大功率变换器的使用是解决此问题的关键，多电平逆变器能够满足大功率变换器的高压大功率化需求。
文章以T型三电平逆变器为研究对象，分析了其调制算法和中点电位平衡问题，并进行了仿真验证。
根据空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）算法的原理，文章分析了中点电位不平衡对空间电压矢量作用的不良影响。
基于MATLAB/Simulink平台，文章搭建了仿真模型，仿真结果证明了三电平SVPWM算法对中点平衡控制策略的有效性。
所提方法能够弥补原有算法操作复杂的不足，对三电平乃至多电平逆变器的工程应用具有促进作用。
关键词：T型三电平逆变器；中点电位不平衡；SVPWM算法中图分类号：TM464；TP273文献标志码：A0 引言随着现代电力电子技术的迅速发展，适用于不同场合的多电平逆变器所具有的拓扑结构层出不穷，所对应的调制算法也千差万别。
T型三电平逆变器利用2个反向串联的功率开关管将直流母线侧的中点与输出端相连，实现中点箝位功能和零电流切换。
当中点电位发生变化时，T型三电平逆变器拓扑能够解决上、下桥臂的开关管功率损耗分布不均的问题，但存在中点电位动态不平衡的问题［1］。
空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）的算法原理是将逆变器的输出状态转化为空间电压矢量，通过空间矢量的切换控制三电平变流器的开关管工作。
SVPWM算法所形成的系统模型简单，输出波形在大范围调制比内具有良好的性能、较小的输出谐波含量以及较高的电压利用率，易于实现抑制中点电位波动、减小谐波含量、减少开关频率等控制目标［2］。
因此，本文以三电平T型逆变器为研究对象，深入研究其SVPWM策略，弥补原有算法复杂、实际操作困难的缺陷；利用简易算法实现T型三电平逆变器的SVPWM；建立MATLAB/Simulink模型，分析了SVPWM算法对中点电位不平衡问题的抑制作用。
三电平逆变器SVPWM控制算法研究
三电平逆变器SVPWM控制算法研究摘要：论述了二极管箝位式三电平逆变器的基本结构，分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制三电平逆变器的算法，给出了确定参考矢量的三个规则，并推导出工作矢量的作用时间和输出顺序，从而使三电平逆变器SVPWM控制算法的可行性得到了验证。
关键词：三电平逆变器；SVPWM；算法目前，三电平逆变器是实现中高压、大容量电机调速的主要方式之一，与传统的两电平逆变器相比，其优点是能承受高电压、电压电流上升率低等。
但是，由于其逆变状态比传统两电平多，加上前端三线整流所带来的中点电压波动，其控制算法的复杂程度也随之增大。
电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)本质上依赖于开关矢量的选择和开关矢量作用时间的计算，通过优化开关矢量，降低开关频率，从而减少了交流侧电流的总谐波畸变率，提高了母线电压利用率。
1 三电平逆变器主电路结构三电平逆变器主电路结构主要是二极管中点箝位(NPC)式，如图1所示。
以电源中点为参考，每一相可以输出1、0和-1三种电平。
以U相为例，其输出规律为：当S1、S2开通。
S3、S4关断时，输出电压为1；当S2、S3开通，S1、S4关断时，输出电压为0；当S1、S2关断，S3、S4开通时，输出电压为-1。
对三相三电平逆变器而言，每相都有3种(1、0、-1)电平输出，所以三相共有33=27个电平状态输出，对应着空间矢量的27个矢量状态，如图2所示。
2 三电平SVPWM算法的实现2．1 参考电压矢量位置和输出电压矢量的确定SVPWM算法的首要任务就是判断参考电压矢量位于哪个区域及该区域中的哪个小三角形，然后依此确定相应的输出电压矢量。
为了防止输出电压产生很高的dv／dt，每次输出状态切换时，开关状态只切换一个电平。
第I象限正三角形中矢量分区如图3所示，其它象限矢量的分析可参照第I象限。
先根据参考矢量的角度确定出该矢量位于图2所示的6个正三角形区域中的哪一个，然后可以依据如下3条规则进一步判断位于哪个小三角形。
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图５典型双模式过调制
ｔｙｐｉｃａｌ ｄｕａｌ—ｍｏｄｅ ｏｖｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
Ｅ１８３在傅立叶谐波分析的基础上，提出了一种基 于角度控制的分段ＳＶＰＷＭ过调制算法，但只是
这种方法有较低的谐波畸变率（ＴＨＤ），但是 有相对复杂的控制算法，并且查表需要较大的内 存空间［２¨，因此适合于对谐波指标要求较高的 应用。 ３．４典型单模式过调制策略 这种方法借鉴了Ｓ．Ｂｏｌｏｇｎａｎｉ的思想［Ｉ］，通 过离线计算得到修改后的参考电压矢量的幅值与 ｍ的非线性关系，同时修改参考电压矢量的幅值 和相位，用一种控制模式即可实现从线性区到最 大调制的平滑过渡。修正后的电压矢量运行轨迹 如图６中黑粗线所示。
应用在两电平ＳＶＰＷＭ算法中，在三电平中的应
用有待研究。文献Ｅｚ０３提出了磁场定向控制中的 ＳＶＰＷＭ过调制策略，其思想和３．３节中的方法类 似。文献［－２４３介绍了过调制策略在电流型逆变器 中的应用。文献Ｅｚ５３介绍了过调制策略在双级矩 阵变换器中的应用。 ４
现有过调制策略存在的问题
过调制控制策略是在人们对电机输出转矩及
矿＝，ｒ／３，用Ｈ。代替ｙ。ｒ。如果｝Ｖ。ｆ Ｉ足够大，随着 ｙ。ｒ的旋转，ｙ。ｒ的端点在六边形的一个顶点停留 一段时间以后，直接跳到另一个端点，轨迹就是六 边形的６个顶点。
３过调制控制策略
针对过调制运行时出现的问题，国内外很多 学者进行了研究，至今已取得了多项成果［１３￣３ 下面介绍几种典型的过调制策略。 ３．１最小相角误差过调制策略 其基本原理是：对Ｖ。ｔ的端点轨迹超出六边 形的部分，保持ｙ。ｒ的相位角不变，将ｙ。ｒ的端点 强制固定在六边形上形成新的矢量ｙ７，同时未超 出六边形的部分仍保留为圆形。因此，最后ｙ甜 的端点轨迹为口６段圆弧、６ｆ段直线、ｃｄ段圆弧， 如图３所示。因为ｙ７与ｙ。ｔ有相同的相角，故这 种方法具有最小相角误差的优点。 这种方法较３．１节中的方法复杂，计算量大， 电压、电流波形失真程度也比最小相角误差过调 制大。然而，它可以达到最大调制度为１，此时输 出电压基波幅值为２Ｌ厂。。／兀，充分利用了直流母线 电压［２２１。 ３．３典型双模式过调制策略 这种方法借鉴了Ｊｏａｃｈｉｍ Ｈｏｌｔｚ的思想‘引，将
０Ａ（定义调制度ｍ＝Ｉ‰ｌ／（２ｕｄｃ／７ｃ）），见图２。
～。 婴ｑ
＼
ｌ
人乃
、已２ｋ
形之外时，将其投影到六边形的口６边上，形成以 点ｃ为端点的新参考电压矢量ｙ７，如图４所示。 ∥。 可以看出，在端点位于六边形边上的矢量中，’，７与 ’，。ｒ之间误差矢量的幅值最小，故称为最小幅值误 差过调制。当ｆｙｆｅｆ Ｉ＞２Ｕｄ。／＇【时，如果ｙｆｃｆ比较 靠近顶点ｎ，则ｙ耐的投影点将落在口６边之外，可 令∥＝Ｏ，用蜥代替’，耐；同样，如果Ｖ。ｆ比较靠近 顶点ｂ，则ｙ。ｒ的投影点也将落在口６边之外，可令
和３．３节中的过调制策略相比，这种方法虽 然ＴＨＤ较大，会造成电机的转矩脉动增大和效 率降低，但控制算法简单，用简单的近似线性计算
１０
万方数据
李阳，等：三电平逆变器ＳＶＰＷＭ过调制控制策略综述
ＩＩ
电气传动
ＢＥ●
２０１０年
第４０卷
第７期
ｍ
分利用过调制区的同时，如何有效控制中点电位 平衡仍有待研究。ｌ，１０３ ５
ｏｕｔ． ｖｅｃｔຫໍສະໝຸດ ｒＫｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｏｖｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｓｐａｃｅ
ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ
ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ）
１
引言
三电平电压型逆变器（ＶＳＩ）因其具有开关器
量分类技术过调制［５￣７］、基于叠加原理ＳＶＰＷＭ 过调制［８３等。在不增加任何硬件的情况下，有效 的ＳＶＰＷＭ过调制策略可以用非线性过调制区 将线性调制区和系统最大可能输出（６阶梯波）进 行平滑衔接，系统的调制范围能够由线性调制区 的最大范围０～９０．７％扩展到０～１００％［９］，可以 满足多数高转矩输出或低电压场合的需求，但是 过调制策略不可避免地引起了逆变器输出电流畸 变，特别是６次谐波［１０．ｎ３。 本文分析了过调制产生的原因，总结了几种 典型的过调制控制策略，讨论了它们各自的优缺 点，并指出了现有过调制策略中存在的问题。 ２
代替查表，节省了内存空间［３引。此外，单模式也 能比双模式做到更高的开关频率，因此能够抵消 部分谐波特性的不足。 除了以上介绍的几种典型算法外，文献Ｅ７３提 出了基于空间矢量分类技术的过调制算法，其思 想和３．３节提到的典型双模式相似，但这种算法 的计算速度比传统的ＳＶＰＷＭ算法要快的多。 文献［８］提出了一种基于叠加原理的两电平 ＳＶＰＷＭ过调制算法，易于数字实现，能够实现 线性调制和６拍波之间的平滑过渡，输出电压谐 波也得到抑制，但由于三电平逆变器结构复杂，实
电气传动
２０１０年
第４０卷
第７期
ＥＩ．ＥＣＴＲＩＣ ＤＲＩＶＥ
２０１０
Ｖ０１．４０
Ｎｏ．７
三电平逆变器ＳＶＰＷＭ过调制 控制策略综述
李阳，戴鹏，于月森，曹兴，蒋正友 （中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州２２１００８）
摘要：有效地利用过调制控制策略，能够提高逆变器的输出电压，对提高电动机的动态响应速度和扩大稳 定运行区域具有重要意义。主要研究了过调制产生的原因，总结了几种典型的过调制控制策略，讨论了它们 各自的优缺点，并指出了现有过调制控制策略中存在的问题。 关键词：三电平逆变器；过调制；空间电压矢量脉宽调制 中图分类号：ＴＭ４６４
件电压应力低、输出电压纹波小等优点，在交流传 动、不间断电源和有源滤波器等高性能电力电子 装置中得到了广泛的应用Ｄ，ｚ３。三电平ＶＳＩ中 ＰＷＭ调制方法主要分为采用基于载波比较的脉 宽调制技术或基于电压空间矢量的脉宽调制技术 （ＳＶＰＷＭ）。ＳＶＰＷＭ因其易于实现，电压利用 率高，输出电流谐波成分少，低脉动转矩等优 点［２］，在高性能交流调速系统中得到广泛应用。 ２０世纪９０年代以前，几乎所有对ＳＶＰＷＭ 策略的研究都局限在线性调制范围内。随着人们 对电机输出转矩或逆变器低压适用性要求的提 高，从２０世纪９０年代初开始，越来越多的学者开 始致力于ＳＶＰＷＭ策略在过调制范围内特性的 研究，如典型单、双模式过调制［３“］、基于空间矢
（２０）：８４—９０． Ｓｍｉｔｈ Ｌｅｒｄｕｄｏｍｓａｋ，Ｓｈｉｎｊｉ Ｄｏｋｉ，Ｓｈｉｇｅｒｕ Ｏｋｕｍａ．Ｈａｔ－ ｍｏｎｉｅ Ｃｕｒｒｅｎｔｓ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｆｏｒ
９
５‘，
圈４最小幅值误差过调制不意图
Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ａｍｐｈｔｕｄｅ
ｅｒｒｏｒ
ｏｖｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
ｄｉａｇｒａｍ
万方数据
电气传动
２０１０年
第４０卷
第７期
李阳，等：三电平逆变器ＳＶＰＷＭ过调制控制策略综述
过调制区分为２部分：０．９０７≤ｍ≤ｏ．９５２（ｍｏｄｅ １） 和０．９５２≤ｍ≤１．Ｏ（ｍｏｄｅ ２）。在ｍｏｄｅ １中，不修 改参考电压矢量角六，而仅根据离线得到的研与 调制度ｍ的非线性关系对参考电压矢量的幅值 进行修改；在ｍｏｄｅ ２中，根据离线计算得到的保 持角巩与调制度优的非线性关系，同时修改参考 电压矢量的幅值和相位。修正后的电压矢量端点 轨迹如图５中黑粗线所示。Ｍｏｄｅ ２中，当巩一ｘ／６ 时，达到最大可能输出，此时调制度ｍ为１，修正 后的参考电压矢量仅为６个大矢量之一，输出相 电压为６阶梯波。
Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ
文献标识码：Ａ
ＳＶＰＷＭ
Ｏｖｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ Ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ｘｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ—ｙｏｕ
ＬＩ Ｙａｎｇ，ＤＡＩ Ｐｅｎｇ，ＹＵ Ｙｕｅ－ｓｅｎ，ＣＡ０ （Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ
基金项目：中国矿业大学青年科研基金（２００７Ａ０１６）
三电平逆变器矢量及过调制
图１为三电平逆变器电压空间状态矢量
图［１引，其中包括６个长矢量，６个中矢量，１２个短 矢量和３个零矢量。
作者简介：李阳（１９８６～），男，硕士研究生，Ｅｍａｉｌ：ｌｙｃｕｍｔ２００４＠１６３．ｃｏｍ ８
万方数据
李阳。等：三电平逆变器ＳＶＰＷＭ过调制控制策略综述
电气传动
２０１０年
第４０卷
第７期
Ｍ叩
ｏｎｐ
ｐｎｐ
图１三电平逆变器电压空间状态矢量图
Ｆｉｇ．１ Ｓｐａｃｅ ｖｅｃｔｏｒ
ｓｔａｔｅ
图３最小相角误差过调制示意图
Ｆｉ舀３ ＴＩ把ｍｉｎｉｍｕｍ ｐｈａｓｅ ａｎｇｌｅ ｅｒｒｏｒ ｏｖｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ
ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｒ
ｉｎｖｅｒｔｅｒ
只要参考电压矢量Ｖ。ｔ的端点轨迹位于六边 形的内切圆内，根据伏秒平衡原则，就可以利用逆 变器的开关状态合成’，耐，且’，。，端点轨迹为六边 形内切圆时达到线性最大调制度，调制度为
９０．７
这种方法比较简单，易于实现，但其最大调制 度只能达到９５．２％，即ｙ７的端点轨迹为电压矢 量组成的六边形时，不能充分利用直流母线 电压。 ３．２最小幅值误差过调制策略 在３．１节的方法中，当’，。，的端点位于六边
逆变器低压适用性要求提高的呼声下应运而生 的。采用过调制策略，能提高逆变器的输出电压， 获得高转矩输出，缩短电动机的动态响应时间，扩
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大稳定运行区域［２８１。尽管许多文献都报道了过 调制策略在逆变器中的应用，但也存在着有待解 决的问题。 １）谐波电流问题。在过调制区尽管采用过调 制控制策略，仍不可避免地引入谐波电流，而谐波 电流的出现将造成电机转矩脉动增大，效率降低。 ２）中点电位平衡问题。在过调制控制策略