基于SVPWM的三电平逆变器中点电位控制方法研究
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。
基于SVPWM的三电平逆变器中点电压控制方法
基于SVPWM的三电平逆变器中点电压控制方法1 引言在NPC 三电平电路中，直流母线是由上、下两个电容组成，共同承载直流电压，理论上应各自贡献一半直流电压，但实际中可能存在直流中点电压不平衡现象。
若不能有效控制，可能导致输出三相电流中包含低次谐波分量，电压超过器件的最大耐压值，危及开关器件安全。
NPC 三电平中点电压控制的主要方案有滞环控制和零序电压注入两种。
滞环控制操作简单，但不能精确控制到直流母线电压的一半;零序电压注入法基本可精确地将中点电位误差控制到零，但控制算法复杂。
这里在分析上述方法的基础上，提出了一种基于SVPWM 的精确中点电流控制的中点电压控制方法，该方法可精确控制中点电压，且算法比零序电压注入法简单。
2 NPC 三电平中点电压波动分析NPC 三电平电路拓扑及电流流动方向如图1 所示。
采用SVPWM 波产生法时，合成参考电压矢量所用的基本电压矢量可分为大矢量、中矢量、小矢量和零矢量。
第I 扇区所有基本矢量如图2 所示，其中U13 和U14 为大矢量，U7 为中矢量，U1 和U2 为小矢量，U0 为零矢量。
以U1 为例，图3 表示U1 作用时对应的2 个矢量，分别为p 型矢量poo 和n 型矢量onn。
p 型矢量poo 流出中点的电流为ib+ic，三相负载平衡时ib+ic=- ia，若ia0 即有电流流入中点，这会引起中点电压上升;n 型矢量onn 流出中点的电流为ia，当ia0 时会引起中点电压下降。
用同样方法分析其他电压矢量的作用效果，可得如下结论：大矢量和零矢量对中点电压无影响;中矢量有影响，但影响效果不确定;小矢量中p 型矢量和n。
三电平逆变器中点电位平衡控制策略研究
三电平逆变器中点电位平衡控制策略研究摘要：本文对二极管箝位型三电平逆变器的原理进行分析与研究，主要对三电平中点电位平衡的控制策略进行研究，阐述了造成三电平逆变器中点电位不平衡的原因以及危害，并且通过调整互补矢量相对工作时间来控制中点电位平衡。
通过仿真以及实验验证了该方法的正确性与可行性。
关键词：三电平逆变器；SVPWM；中点电位平衡Research on neutral point potential balance control strategy of three level inverter LU Yao(CRRC xi’an YongeJieTong Electric Co., Ltd, Xi’an 710000, China)Abstract： The paper analyzes the principle of diode clamped three level inverter, for three level neutral point balance control strategy research, expounds the cause of three level inverter neutral point unbalance and harm, and by adjusting the complementary vector of relative working time to control the neutral point potential balance. The correctness of the proposed method is verified by simulation and experiment.Key Words： Three level inverter; SVPWM; Neutral point potential balance1 引言近年来，由于多电平逆变器在高电压、大功率的场合应用的越来越广泛，所以也就使得我们对其有了越来越多的研究和关注。
基于SVPWM五相三电平H桥逆变器中点电位控制研究
（ ｖ ｍｍａｄＣ ｌ ｇ ， ｎｉｇ２ ３ ， ｈｎ ） Ｎａ ｙＣｏ ｎ ｏｌ ｅ Ｎａｊ ０ ６ Ｃ ｉａ ｅ ｎ １ ０
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ 如 ｔｅ ｖ －ｈ ｓ ｒｅｌｖ ｌ Ｂ ｉ ｅｉｖ ｒ ｒ ｔｅｎ ｍｂ ｒｏ ｓｏ ｔｕ ｏｔｇ ｅ ｔｒ ｏ ｓｒ ｃ： ｓ ｈ ｅ ａ ｅｔ ｅ — ｅ ｒｄ ｅ ｔ ， ｈ ｕ ｅ ｉ ｕｐ ｔ ｌ ｅｖ ｃｏｓｉ ｓ ｉ ｆ ｐ ｈ ｅ Ｈ－ ｇ ｎ ｅ ｆｔ ｖ ａ ｓ ｈｇ ａ ｈ ｒ ｐ ｌ ｅｔ ｄｔ ｎ ｌ Ｖ ｉｈｔ ｔｉ ａ ｄｔ ａｐｙ ｔ ｒ ｉｏ ａ ＰＷＭ ｌｏ ｉ ｍ ｍｅｈ ｄ Ｉ ｈｓ ａ ｅ ａｓｍ ｌ ｅ Ｖ ｈ ｔ ｏ ｈ ａ ｉ Ｓ ａｇ ｒ ｈ ｔｏ ｎ ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｉｐ ｉ ｄ Ｓ ＰＷＭ ｔ ， ｉ ｆ ａｇ ｒｔｍ ｓ ｉ ｂｅｔ ｈ ｖ －ｈ ｓ ｈ ｅ— ｖ ｌＨ Ｂ ｉｇ ｎ ｅｔｒｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ． ａ ｅ ｎ ｔｅＰ ａ ｅｓ ｉ ｌｏ ｉ ｕｔ ｌ ｏ ｔｅ ｅ ａ ｅｔｒｅｌ ｅ — ｒ ｅ ｉｖ ｒ ｓ ｒｐ ｓｄ Ｂ ｓｄ ｏ ｈ ｈ ｓ —ｈ ｈ ａ ｉ ｆ ｐ ｅ ｄ ｅ ｆ
ｎ ｕｒｌ ｏｎｆｕｔａｉｎ ｉｐ ｏ ｏｅ ｅｔ ｉｔ ｃｕ ｔ ，ｓ ｒｐ ｓｄ ａｐ ｌ ｏ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： ｖ － ｈ ｓ ｒ ｅ ｌ ｖ ｌ Ｈ－ ｉ ｇ ｖ ｒｅ ； ； Ｗ Ｍ ； ａ ｍ ｏ ｉ ｓ ｙ ｒ ｓ ｆ ｅ－ ａ ｅｔ ｅ ・ｅ ｅ ； ・ ｄ ｅ ｉ ｅ ｔ ｒ ５ ｉ ｐ ｈ － Ｂｒ ｎ ＶＰ ｈ ｒ ｎ ｃ
出了一种 简化 的五相三 电平 Ｈ桥逆 变器 空间矢 量 Ｐ ＷＭ 算法 。该方 法采用 相移 Ｓ ＷＭ 思想 ，将 五相 三 电平 Ｐ
基于简化SVPWM的Z源三电平逆变器中点电位控制方法
基于简化SVPWM的Z源三电平逆变器中点电位控制方法王伟胜;陈阿莲;柴锦;邢相洋;张承慧【摘要】针对Z源中点钳位型(NPC)三电平逆变器存在中点电位不平衡问题,在分析中点电位平衡控制机理的基础上,基于简化的三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,提出一种有利于直通信号注入的中点平衡控制方法.该算法通过推导直通占空比、调制比以及平衡因子之间的关系,得到平衡因子的最优解,并实现Z源网络的恒压输出.所提中点平衡控制方法有效抑制了 Z 源 NPC 三电平逆变器的中点电位波动,易于实现 Z 源网络的升压控制,且控制算法简单.仿真及实验结果验证了该方法的有效性.%A neutral-point balancing method for Z source neutral point clamped (NPC) three-level inverter, based on simplified three-level space vector pulse width modulation (SVPWM), is proposed in this paper by analyzing the neutral-point balancing principle, which facilitates the injection of shoot through signals. The proposed method figures out the optimal solution of the balancing index, and realizes the constant voltage control of Z source output by deriving the relationship of the shoot-through ratio, modulation index and balancing index. It suppresses the fluctuation of neutral point efficiently, realizes the control of Boost voltage of Z source network conveniently, and simplifies the control algorithm. Simulation and experimental results verify the proposed neutral point control algorithm.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)008【总页数】9页(P1835-1843)【关键词】Z源;三电平逆变器;空间矢量脉宽调制;中点平衡【作者】王伟胜;陈阿莲;柴锦;邢相洋;张承慧【作者单位】山东大学控制科学与工程学院济南 250061;山东大学控制科学与工程学院济南 250061;山东大学控制科学与工程学院济南 250061;山东大学控制科学与工程学院济南 250061;山东大学控制科学与工程学院济南 250061【正文语种】中文【中图分类】TM4640 引言三电平逆变器具有器件开关损耗小、电压变化率低、输出波形质量高等优点，在高电压、大功率场合已得到广泛应用。
三电平中点箝位型逆变器中点电压平衡和控制方法研究
第23卷 第6期 电子测量与仪器学报 Vol. 23 No. 6 · 74 ·JOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENT AND INSTRUMENT2009年6月本文于2008年4月收到。
*基金项目: 安徽省“十一五”科技攻关(编号: 06012143H)资助项目; 合肥工业大学科研发展基金(编号: GDBJ2008-046)资助项目。
更多电子资料请登录赛微电子网三电平中点箝位型逆变器中点电压平衡和控制方法研究*胡存刚1 王群京1,2 严 辉3 杨 益3(1. 合肥工业大学电气与自动化工程学院, 合肥 230009; 2. 安徽大学电子科学与技术学院, 合肥 230039;3. 安徽建筑工业学院电子与信息工程学院, 合肥 230022)摘 要: 建立了三电平中点箝位型逆变器中点电压的数学模型; 分析了在不同的负载条件下, 传统的最近三矢量合成方法中点电压存在不能平衡的区域; 利用合成空间矢量的调制方法, 实现了对中点电压的有效控制。
为了在扇区切换时输出矢量平稳过渡, 提出了在每个大区内全部采用相同首发小矢量的方法。
用MATLAB/Simulink 仿真研究了中点电压平衡控制的效果, 并用MOSFET 搭建了三电平逆变器实验电路模型, 对中点电压平衡控制效果进行了验证。
实验结果证明了基于合成空间矢量的三电平NPC 逆变器中点电压平衡控制方法的有效性。
关键词: 中点箝位型逆变器；空间矢量调制；中点电压平衡；合成空间矢量 中图分类号: TM464 文献标识码: A 国家标准学科分类代码:Research on neutral-point potential balancing and control methodfor three-level NPC inverterHu Cungang 1 Wang Qunjing 1,2 Yan hui 3 Yang Yi 3(1. Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 2. Anhui University, Hefei 230039, China;3. Anhui Institute of Architecture & Industry, Hefei 230022, China )Abstract: A significant problem with neutral-point-clamped three-level inverters is the fluctuation in the neu-tral-point voltage. The mathematics model of neutral-point potential is developed while the neutral-point potential is unbalanced. In this paper the limitations of neutral-point potential balancing problem for different loading conditions of three-level neutral-point-clamped inverters is explored. And a novel modulation approach for the complete control of the neutral-point potential is introduced. The new modulation approach, which bases on the virtual space vector concept, guarantees the balancing of the neutral-point potential for any load over the full range of converter output voltage and for all load power factors. In order to avoid the abrupt change of output voltage vectors during the process of desired vector changing from one section to another, a novel space vector modulation algorithm is proposed, in which the same small vectors are adopted as first active vector. Some simulation and experiment results are given to validate the method.Keywords: neutral point clamped inverter; SVPWM; neutral-point potential balancing; synthetic-space-vector1 引 言中点电压平衡是多电平中点箝位型(neutral point clamped, NPC)逆变器的固有问题和研究热点。
60°坐标系下三电平SVPWM算法和中点电压控制研究
60°坐标系下三电平SVPWM算法和中点电压控制研究郜亚秋;肖鹏;张建;赵宇【摘要】The traditional space vector modulation algorithm using on N PC (neutral point clamped) three level inverter need a large number of trigonometric function calculations and sector judgment, and higher demands on the processor. For these problems, space vector pulse width modulation method (SVPWM) is applied on 60° coordinate system, this method can save a large number of trigonometric function calculations in traditional algorithm and the control resources of processors. Aiming atthe unbalance problems of neutral point voltage on three-level, the power balance algorithm is used. The simulation and experiments verify that this method has good inhibitory effect on neutral point voltage unbalance.%中点箝位式三电平逆变器采用传统空间矢量调制算法时，需要进行大量的三角函数运算和扇区判断，对处理器的要求较高，针对传统空间矢量控制算法计算量较大的问题，采用基于60°坐标系的空间矢量脉宽调制方法，此方法可以省去传统算法中的大量三角函数运算，节省了处理器的控制资源。
基于五相三电平全桥逆变器中点电位控制算法研究
ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｈ ａ ｓ
在 三 相 三 电平 全 桥 上 ，对 五 相 三 电平 全 桥 逆 变 器
中 点 电位 平 衡 调 节 算 法 研 究 甚 少 。如 何 解 决 五 相
电力 推 进 装 置 的功 率 要 求 越 来 越 大 、 电压 等 级 越
来越高 ， 传 统 的 三 相 两 电平 逆 变 器 无 法 满 足 要 求 ， 而 多相 三 电平 逆 变器 以其 输 出 电压 谐波 小 、 可 靠
电压 矢量 作用 时 间，推 导 出五相 三 电平全 桥 Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 算法 ；提 出利 用冗余 矢量 、结 合 负载 电流方 向调 节 中
点 电位 的控制 算法 ，并对 其 进行 了仿 真 、实验 验证 ，具 有很 好 的工程 应用价 值 。 关键词 ：中点 电位平 衡调 节 三 电平 五 相
电或 放 电 ，使 电容 中点 电位 失 去 平 衡 ，导 致 输 出
电压Байду номын сангаас谐 波 含 量 增 加 ，影 响 功 率 器 件 、直 流 侧 电容 的 使 用 寿 命 和 设 备 安 全 ，严 重 制 约 了多 相 三 电平
ｅ ａ ｃ ｈ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ａ ｃ ｈ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ．Ｎｅ ｔ ｒ ａ ｌ － ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ｈ ｏ ｏ ｓ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｎ ｄ ａ ｎ ｔ
三电平SVPWM逆变器中点电压平衡的研究
vect or
Sa SbSc
Sα
111
0
V0
000
0
-1 -1 -1
0
小矢量
V1
100 0 -1 -1
2 3
V2
110 00 -1
1 6
V3
010 -10 -1
-1 6
V4
011 -100
-
2 3
V5
001 -1 -10
-1 6
V6
101 0 -10
1 6
中矢量
V7
10 -1
3 2
V8
01 -1
0
V9
Key words:N PC ;three -level inver ter ;DSP
0 前言
高性能的电压大容量交流调速技术 , 已经成 为近年来国际学术研究和工业应用的热点 。 目前 电力 、船舶 、化工 、石油等工业和民用领域中大中 容量交流调速技术 , 可以有效的提高生产效率 、降 低生产成本 , 并为我国工业用电的巨大浪费和环 境污染问题提供了一条行之有效的解决途径 。
T AN Yong-hui , O UYANG H ong-lin , ZHO U M a-shan , L IU L iang , P ENG Guo-qing (H unan Universit y Elect ri cit y and I nf orm ation Enginee ring College , 410082)
}
else {
If(V a ref ≥0) {s =4 ;a =-2 ;b =1 ;}
else If(V b ref <0){s =6 ;a =1 ;b =-2 ;}
else
基于VSVPWM的三电平中点电位补偿平衡控制
基于VSVPWM的三电平中点电位补偿平衡控制范波;谢冬冬;赵伟刚【摘要】针对二极管钳位型(NPC)三电平逆变器存在着中点电位不平衡的问题,通过分析中点电位的波动机理,提出一种基于虚拟空间电压矢量调制(VSVPWM)的准确补偿中点电位的控制策略,引入虚拟中矢量和电压调整系数厂,充分利用新的合成矢量对中点电位波动的平衡作用,根据中点电流的流向,对不同的正、负小矢量分配不同的调整系数;同时根据检测到的中点电位偏差,采用一种滞环控制的方法,在传统的基于k值的矢量调整控制和基于f值的准确补偿控制之间进行切换控制.仿真分析和实验结果表明,基于本方法的中点电位补偿控制策略,具有很好的中点电位平衡效果.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2014(044)007【总页数】6页(P38-43)【关键词】三电平逆变器;虚拟空间电压矢量调制;中点电位;小矢量;电压调整系数【作者】范波;谢冬冬;赵伟刚【作者单位】河南科技大学信息工程学院,河南洛阳 471003;中信重工机械股份有限公司,河南洛阳 471003;河南科技大学信息工程学院,河南洛阳 471003;中信重工机械股份有限公司,河南洛阳 471003【正文语种】中文【中图分类】TM4641 引言二极管钳位型（NPC）三电平逆变器相对于传统的两电平逆变器，其dV/dt、共模干扰比较小、输出电压更接近正弦波、等效开关频率高、谐波含量小等特点，现已在中高压大功率场合得到广泛的应用［1-2］。
NPC三电平逆变器在控制过程中存在的中点电位不平衡问题一直都是人们研究的热点问题［3］。
NPC三电平逆变器每相桥臂的输出端都通过钳位二极管连接到了直流侧的电容中点，所以在逆变器工作时会有电流流入或流出电容中点，对上下两个电容进行不等量充放电，导致中点电位的不平衡。
因此，中点电位不平衡问题是NPC三电平逆变器的固有问题［4-5］，中点不平衡会造成输出电压波形畸变，谐波含量增大；直流侧电容电位的波动降低电容的使用时间。
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电 气 传 动 自 动 化 Ｅ Ｌ ＥＣ Ｔ Ｒ Ｉ Ｃ Ｄ Ｒ Ｉ Ｖ Ｅ ＡＵ Ｔ ＯＭＡＴ Ｉ ＯＮ
． ６ Ｖｏ １ ． ３ ８ ｏ ２ ０ １ ６ ， ３ ８ 【 ６） ： １
。
．
文章编号 ： ｌ ０ ０ ５ —７ ２ ７ ７ （ ２ ０ １ ６ ） Ｏ ６ —Ｏ ０ ０ １ —ｏｌ
硬件 电路 ， 易于实现。在 实验 室环境 下搭建 了以永磁 同步电机 为负载 的逆 变器实验 系统 ， 实验验证 了该 方法
的正 确 性 和 有 效性 。
关键词 ：三 电平逆变 器； Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ；正 负小矢量 中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ６ ４ ￣ ． ２ ２ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｌ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＶＰＷ Ｍ
ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｌ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｕ ｎ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｌ ｅ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｌ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｂ ｙ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｔ ｍｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｈｅ ｔ ａ ｕ ｘ ｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｙ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ｒ ｅ ｌｉ ａ ｚ ｅ ｄ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ， ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ
Ｈｕ ｉ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｙ ｕ － ｊ ｉ ｅ （ Ｂ ｅ ｊ ｉ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｂ ｅ ￣ ｉ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ２ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ ｃ ｌ ａ ｍｐ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ． ｔ ｈ ｅ Ｓ ＶＰ Ｗ Ｍ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ａ ｎ ｄ
工作 ， 提 出了多种解决 方案 ， 主要是通 过改进硬 件 电
路和控制方法来实现。 从改进硬件电路方面来看 ， 其
中包括 利 用独 立 直 流 电压源 ［ ２ ］ ， 或 者对 每 个 电平 采 用 电压 调节器 ，但是这 两种方法需要 增加隔离 变压 器 和开关器件 ［ 。 文献 ［ ４ ］ 提 出了一 种用两个相 同的多 电平拓 扑来分 别构成整流器 和逆变器 的多 电平驱 动 系统 ， 这种 系统 可 以实现直流母 线 电容 的电压 平衡 ， 并且可用 于四象 限可逆运行 的负载 ， 然而这种方法的 缺点是需要有两个 有源变换器 ，增加了系统 的成本 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｈｒ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ；Ｓ ＶＰ Ｗ Ｍ ；ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｇ ａ
１ 引 言
近年来 ，随着 中、高压大容 量变频调速 器在轧 钢、 造纸 、 铁路 、 煤炭 以及 船舶等 领域 的广泛应用 ， 对
ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｍｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ，ｔ ｈｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ａ ｋ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｅ ｎ ｔ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｓ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ． ｈｅ Ｔ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．
基于 Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 的三 电平逆 变器 中点 电位控 制方 法研究
綦 慧 ，刘雨 杰
（ 北京工业大学 信息学部 ，北京 １ ０ ０ １ ２ ４ ）
摘要 ：分析 了二 极管箝位 型三 电平逆 变器主 电路拓扑 、 Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ调制算 法及 中点 电位不平衡的原 因。介 绍了
一
种 通 过 时 间 因子 调 节 正 负 小 矢 量作 用 时 间 的 中点 电位 控 制 方 法 ， 该 方 法 通过 软 件 控 制 完 成 ， 不 需要 辅 助 的