三相三电平逆变器SVPWM算法文档

合集下载

三电平SVPWM实现原理

三电平SVPWM实现原理
S b1
Sc1
C 1
+
Sa2
Sb 2
Sc 2
L c
R
a O +
Sa3
Sb3
b
Sc3
ea eb
ec
n
C 2 N
Sa 4
Sb 4
Sc 4
图 4 三相三电平变流器的开关函数模式主电路结构图
在三相三电平 VSR 拓扑结构中, 为分析方便, 首先定义单极性三值逻辑开关 函数 S x 为:
1 S x 0 1 当( S x1 , S x2 , S x3 , S x4 ) (1,1, 0, 0), 输出电压U dc / 2 当( S x1 , S x2 , S x3 , S x4 ) (0,1,1, 0), 输出电压0 当( S x1 , S x2 , S x3 , S x4 ) (0, 0,1,1), 输出电压-U dc / 2
VDa4
VTa4
VTa 4
VDa4
VDa4
N
(a)VTa1、VTa 2导通
(b)VDa 5、VTa 2导通
(c)VDa 3、VDa 4导通
图 2 三电平变流器 a 相电流流向(负载电流为正)
P
VTa1
P
Байду номын сангаасVD a1
VTa1
P
VDa1
C 1
+
VDa5
VTa2
C 1
VDa2
+
VDa5
VTa 2
VTa1
VDa1
VDa2
C 1
+
VDa5
VTa 2
VDa2
O + C 2 N
VD a6

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

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SVPWM算法研究及仿真

三电平SVPWM算法研究及仿真

三电平SVPWM算法研究及仿真三电平SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种常见的电力电子转换技术,用于控制三相逆变器或变频器输出的电压波形。

本文将着重研究三电平SVPWM算法,并进行仿真评估。

首先,我们来介绍三电平SVPWM算法的原理。

它基于矢量控制(Vector Control)理论,通过在三相逆变器的输出电压空间矢量图上选择合适的电压矢量,以实现所需的输出电压。

1.获取输入信号:通过采样电网电压和电网电流,获取输入信号的相位和幅值。

2.电网电压矢量合成:将电网电压坐标变换到α-β坐标系,然后将三相电压矢量转换为α-β坐标系下的矢量。

3. 电机电流转换:通过坐标变换将α-β坐标系下的矢量转换为dq 坐标系下的矢量,其中d轴是电机电流的直流分量,q轴是电机电流的交流分量。

4. 电机电流控制:通过PI控制器对dq坐标系下的电机电流进行控制,以实现所需的电机电流。

5.电网电压生成:通过逆变器控制器生成电网输出电压的矢量。

6.SVM模块选择:根据电网电压矢量在α-β坐标系下的位置,选择合适的SVM模块进行控制。

7.输出PWM波形:根据选择的SVM模块,将PWM波形通过逆变器输出到电网上。

接下来,我们将进行三电平SVPWM的仿真评估。

仿真环境可以使用Matlab/Simulink或者PSCAD等软件。

首先,我们需要建立三电平逆变器的模型,包括电网电压、逆变器、电机等组成部分。

然后,编写三电平SVPWM算法的仿真程序。

在仿真程序中,通过输入电网电压和电机负载等参数,我们可以模拟电网电压和电机电流的变化情况。

然后,根据三电平SVPWM算法,计算逆变器输出的PWM波形,并将其作为输入给逆变器,从而实现对电网电压和电机电流的控制。

最后,通过仿真结果分析三电平SVPWM算法的性能,包括输出波形的失真程度、功率因数、谐波含量等。

并与传统的两电平SVPWM算法进行对比,评估其性能优势。

三电平svpwm的等效简化控制算法

三电平svpwm的等效简化控制算法

三电平svpwm的等效简化控制算法1三相SVPWM的简易控制算法三相SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种三电平的有效调制技术,该技术可以实现完全电平控制。

在这种技术中,模拟功率可以由六个不同的电平信号组成,从而对电源进行可控。

尽管SVPWM具有很好的优势,但是使用SVPWM进行控制会产生大量的运算量和复杂性,因此尝试简化该控制算法。

为了简化SVPWM控制算法,研究者们提出了一种名为“等效SVPWM”的控制算法。

等效SVPWM是一种基于交流逆变器算法的分析,它可以有效地实现多级ZVT的功率控制。

等效SVPWM的思想是,在整个逆变器行程的每个阶段,只控制其中一个独特的三角形,而不是六个相互交替的三角形,从而实现简单的控制算法,减少控制的负载和复杂性。

2等效SVPWM的工作原理等效SVPWM的工作原理是,它把输入端的电子逆变器抽象为一个ABC结构,这个ABC结构有三个节点,A,B和C。

等效SVPWM控制算法从A节点到BC,依次做6次变换,然后从BC到A,即由一个负边依次切换到另一个负边,从而实现输入端的电压的变换。

在等效SVPWM的控制算法中,每个阶段只控制一个三角形,而不是六个相互交替的三角形,这样可以简化控制算法,减少调制模块中的逻辑,节省功耗,并降低计算复杂度。

3等效SVPWM的优势等效SVPWM控制算法具有许多优势,这些优势在于它比传统SVPWM 控制算法具有更低的运算复杂度,可以实现快速的响应,并有可能更大限度地提高效率。

同时,等效SVPWM比其他常见的低阶调制技术具有更高的调制步长,更准确的调制效果,更好的利用率。

针对有源补偿,等效SVPWM技术可以进一步提高系统的效率,同时通过改善功率损耗质量来提高系统性能。

此外,由于等效SVPWM技术可以大大降低复杂性,因此也可以用于削减体积,减少成本。

4结论从上面的讨论可以看出,等效SVPWM控制算法是目前最先进和最有效的三电平SVPWM控制算法,它具有低复杂度,快速响应,高调制步长,准确调制,有效利用率,有效的功率损耗质量和低成本的优势。

三电平SVPWM输出方式1

三电平SVPWM输出方式1
9 121 111 110 010 110 111 121 1/2
1 j / 3 e 2
0
tb 4kT sin( ) / 3; t a (4kT cos( ) tb ) / 2; tc T t a tc ;
10
121 120 110 010 110 120 121
1/2
1/2
3 j / 6 e j / 3 e 2
tb 4kT cos( ) 2T ; t a 2 kT sin( )
3
tb 2 ;
tc T t a tb ;
30 212 211 111 101 111 211 212
1 j / 3 e 2
1/2
0
4kT sin( ) ; 3 4kT cos( ) tb ta ; 2 t c T t a tb ; tb 4kT sin( ) ; 3 3T 4kT cos( ) ta tc ; 2 tb T t a t c ; ta T
3 j / 6 1 j / 3 e e 2 2
4kT sin( ) ; 3 3T 4kT cos( ) ta tc ; 2 tb T t a t c ; ta T
23
112 012 002 001 002 012 112
1/2
3 j / 6 e j / 3 e 2
3 j / 6 1 j / 3 e e 2 2
4kT sin( ) ; 3 3T 4kT cos( ) ta tc ; 2 tb T t a t c ; ta T
35
211 201 200 100 200 201 211
1/2
3 j / 6 e j / 3 e 2

三相三电平逆变器SVPWM控制研究

三相三电平逆变器SVPWM控制研究
如图1所示,三电平逆变器每个桥臂有4个开关管, 因此每个桥臂可以有三种开关状态,用 S a、 S b、 S c表示
作者简介:王璨(1986-),女,硕士研究生,主要研究方向电力电子.
64
船舶机电设备 2011/06
图 1 中点箝位三电平逆变电路图
图 2 三电平逆变器空间电压矢量分布图
A 、 B 、 C 各桥臂的三态开关变量。以 A 相桥臂为例,若 Sa=0,则表示开关管T1、T2关断,T3、T4导通;Sa=1,则 表示开关管T1、T4关断,T2、T3导通;Sa=2,则表示开关 管T3、T4关断,T1、T2导通 。 A相输出端A对电源中点O的电压UAO可以用A相开关 变量结合输入直流电压Udc来表示:
V1 t1 + V2 t2 + V7 t7 = Vref T t1 + t2 + t7 = T
v v v v
其中, Vref 为目标电压矢量。
v
图 3 参考电压矢量的分解
用,且开关矢量的作用是对称的。 3)零矢量的作用时间是等份分配的。 在三电平逆变电路中,每相的开关状态有三种, 即-1(N),0(O),1(P),对应的交流侧输出电压 为-Udc/2,0,Udc/2。综合考虑以上因素,表1给出了当参 考矢量在空间逆时针转动时第一扇区开关矢量的作用顺 序,表中每一列从上到下为矢量的作用顺序。
2空间矢量pwm算法将如图2所示的电压空间矢量按大六边形的六个大矢12aaodcsvu?12bbodcsvu?12ccodcsvu?1100112101abadcbcbcacvsuvsvs?????????????????????????????????2111216112anadcbnbcncvsuvsvs????????????????????????????????????0203mmu1234323coscossinsin323coscossinsin34sinsin33coscossinsinmmmm??????????????66船舶机电设备201106academicresearch技术交流图3参考电压矢量的分解可知当1mm时坐标属于区域1

SVPWM控制算法

SVPWM控制算法

精心整理电力电子课程作业量PWMSVPWMSVPWM第二章 SVPWM 分析2.1 SVPWM 算法指令是矢量控制系统给出的矢量信号ref U ,它以某一角频率θτω=在空间逆时针旋转,当它旋转到矢量图的某个060扇区中时,系统选中该区间的所需的基本电压空间矢量,并以此矢量所对应的状态去驱动功率开关元件动作。

当控制矢量在空间旋转0360后,逆变器就能输出一个周期的正弦波电压。

在高性能的交流调速及三相逆变系统中,通常采用三相轴系到βα-坐标系的变换。

闭环控制系统中,参考电压矢量的βα-分量αU 和βU 通过闭环控制器的输出很容易获得;开环控制系统中,将期望输出的电压映射到βα-坐2.2 3/2变换然而,旋转磁动势并不一定非要三相不可,除单相以外,二相、三相、四相……等任意对称的多相绕组,通入平衡的多相电流,都能产生旋转磁动势,当然以两相最为简单。

图2-4中绘出了两相静止绕组α和β,它们在空间互差900,通入时间上互差900的两相平衡交流电流,也能产生旋转磁动势F。

当图2-4a和b的两个旋转磁动势大小和转速都相等时,即认为图2-4b 的两相绕组与图2-4a的三相绕组等效。

再看图2-4c中的两个匝数相等且互相垂直的绕组d和q,其中分别通过现在先考虑上述的第一种坐标变换——在三相静止绕组A、B、C和两相静止绕组α、β之间的变换,或称三相静止坐标系和两相静止坐标系间的变换,简称3s/2s变换。

图2-5中绘出了A、B、C和α、β两个坐标系,为方便起见,取A轴和α轴重合。

设三相绕组每项有效匝数为N3,两相绕组每相有效匝数位N2,各相磁动势为有效匝数与电流的乘积,其空间矢量均位于有关相的坐标轴上。

量分别为u和i,在行新的坐标系下,电压和电流向量变成u'和i',其中[][][]121212T n T n T n u u u u i i i i u u u u ⎧=⎪⎪=⎪⎨''''=⎪……… (2-4)其中E 为单位矩阵。

三电平NPC变流器SVPWM算法研究

三电平NPC变流器SVPWM算法研究

三电平NPC变流器SVPWM算法研究多电平变流器是目前电力电子技术研究的焦点之一,相对于传统两电平变流器优点明显,但其常用的空间电压矢量控制算法(SVPWM)也更加复杂。

文章阐述了三电平SVPWM算法的基本原理以及1 概述随着新能源的不断发展,尤其是风电技术等新能源电力技术的发展,变流器在电力系统中的重要性也越来越高。

而相对于传统两电平变流器,三电平变流器具有明显的优点,如主开关器件承受的电压和du/dt减小一半,输出电压谐波小等优点,具有广阔的前景和应用价值[1]。

空间矢量脉宽调制[1][2]具有输出电流谐波少、转矩脉动小、直流利用率高等优点,是三电平变流器控制的首选方案。

相对传统算法,文章阐述了一种相对简单的方式来得到所需的作用时间,只需一个大区域的18个作用时间即可得到所需的所有作用时间,另外以60度坐标系来判断扇区简化计算,使算法变得简单。

2 SVPWM算法三电平SVPWM算法根据参考电压矢量由幾个基本矢量合成的原则来进行三电平变流器的控制,根据所需量的先后顺序,可以分为区域判断、作用时间计算以及作用时间分配三个部分。

2.1 参考矢量所在区域判断与传统算法类似,我们将基本空间矢量区域划分为6个大扇区、24个小区域。

但与传统算法不同,这里采用60度g-h坐标系来划分区域,简化计算。

以公式(1)转换到60度g-h坐标系后,以下列规则判断大扇区:N=1时,Vg>0且Vh>0;N=2时,Vg0且Vg+Vh>0;N=3时,Vg0且Vg+Vh0且Vh0且Vh0;2.2 作用时间计算判断完参考矢量在具体某一个区域之后,我们就可以根据伏秒平衡原理预先计算各个基本矢量所需的时间。

首先需要找到合成参考矢量所需的三个基本矢量V1、V2、V3,然后根据下面进行计算:V1T1+V2T2+V3T3=VrefTs (2)T1+T2+T3=Ts (3)类似地可以得到参考电压矢量在其他区域时的各基本矢量的作用时间,需要将各个区域所有基本矢量作用时间都计算出来,方便在使用时直接提取数据。

SVPWM算法详细说明

SVPWM算法详细说明

空间矢量PWM 的实现一种典型的三相电压源逆变器的结构,如图所示。

图 三相电源逆变结构图中,a V ,b V ,c V 是逆变器的电压输出,1Q 到6Q 是6个功率晶体管,它们分别被a , a’,b,b’,c,c’这6个控制信号所控制。

当逆变桥上半部分的个功率晶体管开通时,即a 、b 或c 为1时,其下半部份相对的功率晶体管被关闭(a ’、b ’或C ’为0)所以a 、b 和C 为0或为1的状态,将决定Va 、Vb 、Vc 三相输出电压的波形情况。

逆变桥输出的线电压矢量[]T cabc abV V V 、相电压矢量[]Tc baV V V 和开关变量矢量[]Tc ba的之间的关系可以用式子(2-5)和(2-6)表示:式中: Vdc -电压源逆变器的直流供电电压。

从中不难看出,因为开关变量矢量[a ,b ,c]有8个不同的组合值,即逆变桥上半部分的3个功率晶体管的开关状态有8种不同的组合,故其输出的相电压和线电压有8种对应的组合。

开关变量矢量[a 、b 、c]与输出的线电压和相电压的对应关系见表1。

表 1 功率晶体管的开关状态和与之对应的输出线电压和相电压的关系表1中AN V 、BN V 、CN V 表示3个输出的相电压,AB V 、BC V 、CA V 表示3个输出的线电压。

在),(βα坐标系中,输出的三相线电压可以用下面等式(2-7)和(2-8)表示:由于逆变桥中,功率晶体管的开关状态的组合一共只有8个,则对应于开关变量矢量[]Tc b a ,,在),(βα坐标系中的αs V 、βs V 也只有有限种组合αs V 、βs V 是空间矢量分解得到的子轴分量,它们的对应关系如表2所列。

表2开关变量矢量与其对应的空间矢量),(βα子轴分量的关系图2.7 基本空间矢量与对应(c,b,a) 示意图表2中αs V 、βs V 被称为基本空间矢量的),(βα轴分量,每个基本空间矢量与合适的功率晶体管的开关命令信号组合),,(a b c 相对应。

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

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。

SVPWM算法范文

SVPWM算法范文

SVPWM算法范文空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)是一种在交流电驱动器中广泛应用的电力电子控制策略。

它通过合理控制电压矢量的比例和相位,实现对电机的精确控制。

在本文中,将详细介绍SVPWM算法的原理和实现。

SVPWM算法的基本原理是将三相电压转换为空间向量表示,然后通过调整矢量的幅值和相位,实现对电机的控制。

空间向量可以表示为两个正弦波和一个直流节点的组合。

在SVPWM算法中,通过调整这两个正弦波的幅值和相位,可以实现对电机转速和转向的控制。

在SVPWM算法中,首先需要计算电压矢量的幅值和相位。

幅值表示矢量的长度,而相位表示矢量与参考轴之间的夹角。

根据所需的电机控制策略,可以选择合适的矢量幅值和相位。

接下来,需要将计算得到的矢量幅值和相位转换为PWM波形信号。

具体来说,可以通过将矢量幅值和相位分解为两个正弦波和一个直流节点的组合,然后将这些信号与基本频率的三角波进行比较,以获得PWM输出信号。

在SVPWM算法中,通常会使用两个正弦波和一个直流节点来构建电压矢量。

正弦波可以通过正弦函数进行生成,直流节点通常设置为零。

然后,通过比较计算得到的矢量信号和基本频率的三角波,可以获得PWM波形信号。

具体而言,可以通过比较矢量信号的幅值和三角波的幅值,以及矢量信号和三角波之间的相位差,来确定PWM信号的开关状态。

根据这些比较结果,可以控制逆变器的开关管的通断情况,从而控制电机的运行状态。

需要注意的是,在SVPWM算法中,通常会采用两个三角波进行比较,其中一个三角波的频率是基本频率的两倍。

这样做的目的是提高PWM波形的分辨率,从而提高电机的控制精度。

最后,可以根据实际情况对SVPWM算法进行优化。

例如,可以调整矢量幅值和相位的计算方法,以获得更好的控制效果。

此外,还可以考虑使用空间矢量图和查找表等技术来加快SVPWM算法的计算速度。

综上所述,SVPWM算法是一种在电力电子控制中常用的调制策略,可以实现对电机的精确控制。

SVPWM原理详解

SVPWM原理详解

SVPWM的调制函数又该是什么样呢

u A (t ) = u B (t − 120 ) = uC (t + 120 )
Hale Waihona Puke u AB = u A − u B = 2a cos(ωt + 30 )
调制函数与其基波相差为一三倍频 率的三角波,故输出相电压不为正 率的三角波, 弦波
Comparisons
SPWM
Thanks for your attentions!
1
U A = U m sin(ωt )
2 U B = U m sin(ωt − π ) 3 2 U C = U m sin(ωt + π ) 3
SVPWM:着眼于使形成的磁链轨迹跟踪由理想三相平衡 正弦波电压源供电时所形成的基准磁链圆
旋转向量
3 2 2 U m (sin ωt , sin ωt − π , sin ωt + π ) U = U A +U B +UC = 2 3 3 3 2 2 2 幅值 U = U A +U B +UC = Um 2
Ⅳ Ⅴ

开关矢量时间确定
表Ⅰ 矢量作用时间分配
扇区 N T1 T2 Ⅰ 3 -Z X Ⅱ 1 Z Y Ⅲ 5 X -Y Ⅳ 4 -X Z Ⅴ 6 -Y -Z Ⅵ 2 Y -X
DANGER
T1+T2>Ts ! !
确定电压矢量及其作用时刻
N 矢量所在扇区 1 Ⅱ 2 Ⅵ 3 Ⅰ 4 Ⅳ 5 Ⅲ 6 Ⅴ
T0/4 零矢 量 000 000 000 000 000 000
第二矢量 零矢量 110 110 011 011 101 101 111 111 111 111 111 111

三相多电平逆变器SVPWM的一种统一快速算法

三相多电平逆变器SVPWM的一种统一快速算法

定稿日期:2007-05-09作者简介:李子欣(1981-),男,河北保定人,硕士研究生。

研究方向为电力电子与电机控制。

1引言三相逆变器电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的一般方法是根据三相电压,通过计算确定电压空间矢量U*所在的扇区,然后确定合成U*所需的两个相邻的电压矢量。

再根据伏秒积平衡计算出两个矢量的作用时间来控制逆变器的开关状态。

针对多电平逆变器的SVPWM,在文献[1 ̄3]中已有论述。

按照一般的SVPWM实现算法,随着电平数的增加,其复杂程度也会大大增加,因此七电平以上的多电平逆变器一般不采用SVPWM调制,而多采用载波型PWM。

现以伏秒积平衡原理出发,通过分析SVPWM的原理,提出了多电平逆变器SVPWM一种统一快速方法。

该算法只需根据三相电压值进行简单的四则运算就能直接得到逆变器的开关状态,使计算量大大减少,且随电平数的增加,算法的复杂程度基本不增加。

2两电平逆变器SVPWM快速算法先以三相两电平逆变器为例,说明统一算法的基本思想。

图1示出典型的三相两电平逆变器结构。

以下假设采样周期为Ts,若某一时刻欲调制得到的三相电压分别为ua,ub,uc,则由两电平三相逆变器的结构可知,逆变器的输出线电压为±Udc或者为零。

以下以“1”表示某一相桥臂中上桥臂功率器件接通,下桥臂功率器件关断;“0”表示相反的含义。

Sa,Sb,Sc分别表示3个桥臂的开关状态。

逆变器输出电压对应的电压空间矢量为:U*=23Udc(Sa+αSb+α2Sc)(1)式中α=ej120°SVPWM遵循电压空间矢量的伏秒积平衡。

假设合成所需矢量U*的另外两个矢量分别为U1,U2,作用时间分别为T1,T2,根据伏秒积平衡有:U*Ts=U1T1+U2T2(2)式中U1=23Udc(Sa1+αSb1+α2Sc1)U2=23Udc(Sa2+αSb2+α2Sc2)将式(1)代入式(2)整理得:ta-tb=(ua-ub)Ts/Udc,tb-tc=(ub-uc)Ts/Udc,tc-ta=(uc-ua)Ts/Udc(3)三相多电平逆变器SVPWM的一种统一快速算法李子欣1,2,王平1(1.中国科学院电工研究所,北京100080;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:根据伏秒积平衡原理,提出了多电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)的一种统一快速算法。

三电平svpwm合成规则

三电平svpwm合成规则

三电平svpwm合成规则三电平SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种常用的PWM调制技术,用于控制三相逆变器输出的电压。

它通过调制电压矢量的宽度和频率,实现对电机的精确控制。

本文将介绍三电平SVPWM的合成规则及其原理。

一、三电平SVPWM的原理三电平SVPWM是基于空间矢量图的一种PWM调制技术。

它将三相电压分解为两个互补的三角波,通过合理的控制这两个三角波的幅值和频率,可以合成不同电压矢量。

在三电平SVPWM中,电压矢量的合成是通过调节两个可变的占空比来实现的。

二、三电平SVPWM的合成规则1. 根据所需输出电压矢量的方向,确定对应的两个三角波的占空比。

根据三电平SVPWM的原理,可以通过改变两个三角波的占空比来合成不同方向的电压矢量。

2. 确定所需输出电压矢量的幅值。

根据所需输出电压的大小,可以通过调节两个三角波的幅值来实现。

3. 根据所需输出电压矢量的时间长度,确定两个三角波的频率。

通过改变两个三角波的频率,可以控制电压矢量的时间长度。

三、三电平SVPWM的实现步骤1. 首先,根据所需输出电压矢量的方向,确定对应的两个三角波的占空比。

根据电压矢量的方向,可以确定两个三角波的占空比为正序、逆序或零序。

2. 然后,根据所需输出电压矢量的幅值,调节两个三角波的幅值。

幅值的大小决定了输出电压的大小。

3. 接下来,根据所需输出电压矢量的时间长度,确定两个三角波的频率。

通过改变两个三角波的频率,可以控制电压矢量的时间长度。

4. 最后,根据前面确定的占空比、幅值和频率,合成输出电压矢量。

根据合成的输出电压矢量,控制逆变器输出的电压。

四、三电平SVPWM的优势1. 输出电压的谐波含量低。

通过合理的调制技术,可以降低逆变器输出电压的谐波含量,提高输出电压的质量。

2. 控制精度高。

三电平SVPWM通过调节两个三角波的占空比、幅值和频率,可以实现对输出电压的精确控制。

三电平三相桥式逆变器的svpwm控制方式应用_概述说明

三电平三相桥式逆变器的svpwm控制方式应用_概述说明

三电平三相桥式逆变器的svpwm控制方式应用概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍三电平三相桥式逆变器的SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制方式的应用。

逆变器作为电力电子变换技术中的重要组成部分,广泛应用于交流电力传输和各种工业应用中,有着重要的实际意义。

而SVPWM控制方式作为一种高效的逆变器控制方法,具有优秀的性能和效率,在现代电力系统中得到了广泛关注和应用。

1.2 文章结构本文共分为五个部分,首先是引言部分,对文章进行概述和介绍;第二部分是正文,介绍逆变器及其基本原理;第三部分是专门介绍SVPWM控制方式的应用,包括其基本原理以及在三电平三相桥式逆变器中的具体实现方法和优点;第四部分将着重讨论三电平三相桥式逆变器的特点,并与其他类型逆变器进行比较;最后一部分是结论,对前文所述内容进行总结归纳,并展望未来该领域的发展方向。

1.3 目的本文旨在深入探讨SVPWM控制方式在三电平三相桥式逆变器中的应用,并分析该控制方式的优点和适用性。

通过全面介绍和剖析,读者可以对SVPWM控制方式有一个清晰的认识,并了解其在三电平三相桥式逆变器中实际应用的效果与意义。

同时,本文还致力于为读者提供一个全面、系统且易于理解的资料,以便进一步研究和应用相关领域的技术。

(以上内容均为草稿,仅供参考)2. 正文电力电子技术在现代电力供应系统中发挥着重要的作用。

逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备,广泛应用于工业控制、风能和太阳能发电系统等领域。

而三电平三相桥式逆变器是逆变器中一种常见且性能优越的拓扑结构。

三电平三相桥式逆变器采用了多级拓扑结构,通过控制开关管的导通与截止,可以实现对输出交流波形的精确控制。

在传统的两电平逆变器中,只能产生两个电平的交流输出;而在三电平逆变器中,通过合理选择开关管的组合方式,可以产生三个不同高度的输出电平。

这使得三相桥式逆变器具备更好的输出波形质量,并提供了更宽广阶梯数模拟交流信号。

而在控制方法方面,空间矢量脉宽调制(SVPWM)被广泛应用于三电平三相桥式逆变器中。

三电平SVPWM算法的仿真

三电平SVPWM算法的仿真

三电平SVPW算法的仿真1SVPWM算法的研究背景及意义三电平逆变器PWM技术主要对输出电压的控制,逆变器本身运行状态的控制,包括直流电容的电压平衡控制、输出谐波控制、所有功率开关的输出功率平衡控制、器件开关损耗控制等。

目前研究比较多的是应用比较广泛的空间电压矢量调制法(SVPW)M 。

空间电压矢量调制法(SVPWM是一种建立在空间电压矢量合成概念上的脉宽调制方法,采取这种方法,电压的利用率高,易于数字化实现,输出波形质量好,接近正弦,合理安排空间矢量,不仅可以降低开关频率,而且减少开关损耗。

所以,本文选用空间电压矢量调制(SVPW)M 作为三电平逆变器的控制方法。

2三电平基本空间矢量以交流电机为负载的三相对称系统,当在电机上加三相正弦电压时,电机气隙磁通在静止坐标平面上的运动轨迹为圆形。

设三相正弦电压瞬时值表达式为:,( 2.1 )则它们对应的空间电压矢量定义为:( 2.2 )在空间矢量平面上,三电平逆变器的同一基本矢量对应不同的开关状态,说明逆变器输出的基本矢量所对应的开关状态数目具有一定的冗余度。

按照基本矢量幅值的不同进一步分类,可以将19 个基本矢量及其对应的度低组开关状态分为四类,分别称为长矢量、中矢量、短矢量和零矢量。

3 参考电压矢量合成的原则为了让三电平逆变器输出的电压矢量接近圆形,并最后得到圆形的旋转磁通,只有利用逆变器的输出电平和作用时间的有限组合,用多边形去接近圆形。

在采样周期内,对于一个给定的参考电压矢量Vref' 可以用三个基本电压矢量来合成,根据伏秒平衡原理,其中T1、T2、T3分别为V1 V2、V3矢量对应的作用时间,Ts为采样周期。

根据此方程组可以得到各基本矢量的作用时间。

然后根据基本矢量与开关状态的对应关系,结合其它要求确定所有的开关状态及其输出形式。

根据以上所说原则,为了实现三电平逆变器的SVPW控制,在每个采样周期内,应分为以下三个步骤:(1)区域判断。

三电平变换器SVPWM算法综述

三电平变换器SVPWM算法综述

三电平变换器SVPWM算法综述1引言随着高压大功率电力电子装置的发展,PWM逆变器从两电平向三电平、多电平的方向发展[1-5]。

三电平逆变器引起了越来越多的关注,其相对于传统两电平电压型逆变器表现出明显的优势,如每个开关管承受的电压仅为直流母线电压的一半,可以使用耐压等级低的器件,并避免了器件串联使用时的动态均压问题[4];相同调制频率下,交流侧电流谐波含量低,直流电压纹波小,器件损耗小,效率高,故有着广泛的应用前景和重要的研究价值。

三电平变换器的PWM调制方法主要有两类:载波调制法和电压空间矢量调制法[1][2],三电平PWM逆变器输出性能主要取决于调制算法,空间矢量PWM(Space Vector PWM,SVPWM)方式由于其直流电压利用率高、电流纹波小并且输出电压形式丰富,得到了广泛应用。

但它的计算十分复杂,特别是在电平数较多时难以实现实时控制,这一缺点大大限制了它的运用[5]。

传统的三电平SVPWM算法是直接采用类似两电平的方法,其中涉及到较多的三角函数和查表。

随着电平数增多,传统算法会变得越来越复杂。

目前国内外专家对此问题进行了深入的研究,提出了许多改进算法。

本文首先介绍了三电平SVPWM基本原理,然后根据空间电压矢量调制的规律,重点介绍了五种三电平SVPWM算法:古典算法;参考电压分解SVPWM算法;基于线电压坐标系的SVPWM算法;基于60°坐标系的SVPWM算法;基于120°坐标系的SVPWM算法。

最后针对上述五种算法,对三电平变换器中点电压的平衡控制进行了研究。

2三电平SVPWM基本原理三电平的PWM调制方法主要有载波法和空间矢量法,载波法主要有正弦波调制PWM(SPWM)和选择性消谐PWM(SHEPWM)。

空间矢量法(SVPWM)因其电压利用率高、输出波形谐波含量低、易于数字化实现等诸多优点,得到了广泛的应用。

定义三相定子电压空间矢量为v a、v b、v c,由于三相异步电动机的定子绕组空间上呈互差120度分布,故空间电压矢量可以定义为正常情况下,以电机中性点为变换器零电位参考点,引入开关函数S a,S b,S c代表各相桥臂的输出状态,对应的输出相电压分别表示为其中,V dc为直流侧电压;故三相三电平逆变器合成电压状态有33=27种组合,对应的空间矢量数为27种,其中有效电压矢量有19种。

三电平SVPWM算法研究及仿真

三电平SVPWM算法研究及仿真

三电平SVPWM算法研究及仿真三电平SVPWM算法研究及仿真一、引言近年来,随着电力电子技术的不断发展,交流调速系统在工业领域得到广泛应用。

为了实现高精度的交流调速,研究人员提出了各种调制技术。

在这些技术中,多电平逆变器作为交流调速系统中最重要的部分之一,其控制算法的研究和优化具有重要意义。

三电平空间矢量调制(SVPWM)算法作为一种较为有效的调制技术,广泛应用于多电平逆变器中,本文主要围绕三电平SVPWM算法的研究及仿真展开。

二、三电平SVPWM算法原理三电平SVPWM算法是采用空间矢量图形方法决定逆变器输出电压矢量的调制技术。

它通过将逆变器的输出电压矢量离散化为六个等效矢量,进而形成一种或多种适用于逆变器的控制信号。

在三电平逆变器中,根据电网的工作状态和逆变器的负载需求,可以得到逆变器的输出电压的各个组分,进而得到逆变器的输出电压矢量。

三、基于三电平SVPWM算法的控制策略在三电平逆变器应用中,SVPWM算法可用于控制逆变器输出电压的矢量。

具体而言,SVPWM算法包含以下三个步骤:1. 根据电网的输入电压和逆变器的输出电压需要,确定合适的工作模式;2. 确定逆变器输出电压矢量;3. 根据逆变器输出电压矢量,确定合适的控制信号。

四、三电平SVPWM算法的仿真实验本文采用MATLAB/Simulink软件对三电平SVPWM算法进行仿真实验。

仿真电路包括电网、三电平逆变器和负载三个部分。

仿真实验的主要目的是验证三电平SVPWM算法在逆变器输出电压调制方面的优势。

在仿真实验中,通过改变电网的输入电压、逆变器输出电流以及负载的变化来观察三电平SVPWM算法的性能。

五、仿真结果分析仿真结果表明,三电平SVPWM算法能够有效地通过控制逆变器的输出电压矢量,实现对电机的精确控制。

在不同工作负载下,三电平SVPWM算法能够实现较低的失真度和较高的功率因数。

此外,仿真结果还显示,三电平SVPWM算法具有较高的效率和稳定性,在实际应用中具有一定的可行性。

三相三电平逆变器SVPWM算法文档

三相三电平逆变器SVPWM算法文档

基于 matlab 的三相三电平逆变器 SVPWM 算法2010-11-8 19:51:00 来源:作者:摘要: 摘要:本文介绍了二极管中点箝位式三电平电压型逆变器为主电路的逆变装置, 详细分析了三相三电平逆变器 SVPWM 传统算法的原理,详细阐述了 SVPWM 波形 发生的方法, Matlab/simulink 里以三电平逆变器为对象进行了仿真分析。

在 仿真结果 与二电平进行了比较,结果证实了三电平控制方法的有效性和模型的正确性,为三电 平逆变器的研究提供了一个有效的参考。

伴随着高速列车的引进,我国铁路事业进入了高速时代,其中对 CRH2 机车关键技术 的研究已经有突破性进展。

该车上的变频装置属于大容量、高电压变频装置,由于目 前的单管容量以及传统的两电平的控制方式均无法满足应用要求, 于是采用三电平控 制器,三电平可以使开关器件承受的压降降低、改善输出波形的波形质量、减小逆变 器和负载收到的冲击等优点,采用在高速列车动车组上。

所谓三电平每相桥臂由 4 个电力电子开关器件串联组成, 直流回路中性点 0(其电位为 零)由 2 个箝位二级管引出,分别接到上、下桥臂的中间,这样,每个电力电子开关 器件的耐压值可降低一半,故结构更适合于中压大功率交流传动控制,这也是目前广 泛应用的拓扑结构。

三电平中点箝位式逆变器主电路如图 1 所示。

图 1 三电平中点钳位式逆变器主电路 三电平逆变器的 Park 矢量为(1) 通常,逆变器利用开关器件的开通和关断经由各相只输出+Udc/2,0,-Udc/2 三种电 压, 通式(1)变换, 输出电压矢量仅有 27 种类型, 也就是说逆变器输出 27 种基本矢量, 如表 1 所示。

这里,一般将幅值为 2Udc/3 的矢量定义为大电压矢量,如 PNN,PPN; 幅值为 3 Udc/3 的矢量定义为中电压矢量,如 PON;幅值为 Udc/3 的矢量定义为小电 压矢量,如 POO,ONN。

基于Matlab的三电平逆变器SVPWM算法设计

基于Matlab的三电平逆变器SVPWM算法设计

3
V=
2 (Va + αVb + α 2Vc )(α = e j 2π 3 ) 3
这一思想也可以用来分析三相逆变器供电时异步电机气隙中磁通矢量的运行轨迹。设 此时逆变器输出端电压为 Vao , Vbo , Vco ,电机上的相电压为 VaN , VbN , VcN ,电机中性点 对逆变器参考点电压为 VNo ,也就是零序电压。这里 N 为电机中性点,o 为逆变器直流侧零 电位参考点,此时,前述电机的定子电压空间矢量为 Vs = 2 2 (VaN + αVbN + α 2VcN ) = (Vao + αVbo + α 2Vco ) = Vsα + jVsβ 3 3
其中, S x = 1 ,第 x 相输出电平 p; S x = 0 ,第 x 相输出电平 o,这里 x 为 a、b 或 c; , 第 x 相输出电平 n。 因此,三相三电平逆变器就可以输出 33 = 27 种电压状态组合,对应 27 组不同的逆变 器开关状态。此时,仍定义电压空间矢量为 V 1 V (k ) = Vdc ( Sa + α Sb + α 2 Sc ) = dc [(2 Sa − Sb − Sc ) + j 3( Sb − Sc )] 3 6 则在 α − β 平面上,三电平逆变器 27 组开关状态所对应的空间矢量如图 2-1 所示。图 中标出了不同开关状态组合和空间矢量的对应关系,如其中 pon 表示 a、b、c 三相输出对 应的开关状态为正、零、负。另外可以看出,同一电压矢量可以对应不同的开关状态,越 往内层,对应的冗余开关状态越多。从最外层的六边形向里每进一层,矢量对应的开关状 态冗余度增加 1,例如最外层的长矢量及中矢量冗余度为 1,即只有一个对应的开关状态; 短矢量的冗余度为 2,最里层的零矢量的冗余度为 3。因此, α − β 平面上的 27 组开关状 态实际上只对应着 19 个空间矢量,这些矢量被称为三电平逆变器的基本空间矢量,简称
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于 matlab 的三相三电平逆变器 SVPWM 算法
2010-11-8 19:51:00 来源:作者:
摘要: 摘要:本文介绍了二极管中点箝位式三电平电压型逆变器为主电路的逆变装置, 详细分析了三相三电平逆变器 SVPWM 传统算法的原理,详细阐述了 SVPWM 波形 发生的方法, Matlab/simulink 里以三电平逆变器为对象进行了仿真分析。

在 仿真结果 与二电平进行了比较,结果证实了三电平控制方法的有效性和模型的正确性,为三电 平逆变器的研究提供了一个有效的参考。

伴随着高速列车的引进,我国铁路事业进入了高速时代,其中对 CRH2 机车关键技术 的研究已经有突破性进展。

该车上的变频装置属于大容量、高电压变频装置,由于目 前的单管容量以及传统的两电平的控制方式均无法满足应用要求, 于是采用三电平控 制器,三电平可以使开关器件承受的压降降低、改善输出波形的波形质量、减小逆变 器和负载收到的冲击等优点,采用在高速列车动车组上。

所谓三电平每相桥臂由 4 个电力电子开关器件串联组成, 直流回路中性点 0(其电位为 零)由 2 个箝位二级管引出,分别接到上、下桥臂的中间,这样,每个电力电子开关 器件的耐压值可降低一半,故结构更适合于中压大功率交流传动控制,这也是目前广 泛应用的拓扑结构。

三电平中点箝位式逆变器主电路如图 1 所示。


图 1 三电平中点钳位式逆变器主电路 三电平逆变器的 Park 矢量为
(1) 通常,逆变器利用开关器件的开通和关断经由各相只输出+Udc/2,0,-Udc/2 三种电 压, 通式(1)变换, 输出电压矢量仅有 27 种类型, 也就是说逆变器输出 27 种基本矢量, 如表 1 所示。

这里,一般将幅值为 2Udc/3 的矢量定义为大电压矢量,如 PNN,PPN; 幅值为 3 Udc/3 的矢量定义为中电压矢量,如 PON;幅值为 Udc/3 的矢量定义为小电 压矢量,如 POO,ONN。

以上三类矢量可以分别简称为大矢量、中矢量和小矢量。


基本矢量类型 长矢量 中矢量 短矢量 对应的三相输出开关状态 pnn ppn npn npp nnp pnp Pop opn npo nop onp pno Poo onn ppo oon opo non Opp noo opp noo pop non


零矢量
Ppp ooo nnn
表 1 三电平矢量表 为了实现三电平逆变器的 SVPWM 控制,在每个采样周期内,应分为一下三个步骤: (l)区域判断。

找出合成参考电压矢量的三个基本矢量。

(2)时间计算。

确定三个基本矢量的作用时间,即每个矢量对应的占空比。

(3)时间状态分配。

确定各个基本矢量对应的开关状态及作用次序, 将基本矢量对应的 作用时间分配给相应的开关状态,完成对开关器件的控制。

1、区域判断 传统算法根据三电平基本空间矢量图将整个矢量空间先分成 6 个大区域, 再将每个大 区域分成 4 个小区域。

由于基本空间矢量中的短矢量在每个采样周期中出现的次数 多,为了算法及仿真的准确性,本文将每个大区域细分成 6 个小区域。

按照这样的划分方法,传统三电平 SVPWM 算法的区域划分如图 2 所示。

用 I 、II、 III,IV、V、Vl 表示大区域,用 1,2,3,4,5,6 表示小区域。

大区域按照矢量角度每 60°为一区划分,因此可以按照参考电压矢量的角度判断其所 在的大区域。

根据小区域的区域分布情况和几何关系,可以按照以下方法判断参考电 压矢量所在的小区域。


(一)大区域的判断方法和两电平的基本一致,但这里用了一个传统的方法来判断大 扇区。

当在电机上加三相正弦电压时,电机气隙中产生圆形的磁链。

然后我们讲这个 三个相差 120°的正弦电流按照式(1)进行矢量合成 ,然后对 进行幅值和相角的变 换。

这时得到一个相角不断变化的数值,再利用 Matlab 中 Fun 模块的 ceil(ceil:朝 正无穷方向舍入)功能对其进行大扇区的判断。

得到扇区的值 N。

下面进行小扇区的 判断。

(二)小扇区的判断 三、作用时间计算 判断出参考矢量所在的区域后,根据伏秒平衡方程组 解出 、 、 即完成了传统三电平 SVPWM 算法对基本空间矢量作用时间的计算。

区域范围内的基本矢量作用时间如表 1 所示
解出 、 、 即完成了传统三电平 SVPWM 算法对基本空间矢量作用时间的计算。




区域范围内的基本矢量作用时间如表 1 所示 表 1 基本矢量作用时间表
跟据以上表格可以找到规律如下,大扇区一三五的作用时间的变化规律一样,大扇区 二四六的作用时间的变化规律一样,就只分析大扇区一和二。

这样可以得到作用时 间 、 、 ,于是大扇区第二小扇区的作用时间只要调整下输出时间的顺序,即按上 图将作用时间按顺序 、 、 的顺序输出。

同样原理,将其他扇区的仿真模型搭建出 来,按照规律只讲输出的顺序调换一下就可以将作用时间构建出来。

用同样的方法也 可以讲第二大扇区的计算时间模块搭建出来。

下一步的工作就是根据 的扇区位置选 择使用的作用时间,利用选择开关按照小扇区的作用顺序 n 在内部,大扇区的作用顺 序 N 在外部的原则,选择整个区域的作用时间。

四、时间状态分配 时间状态分配的目的是确定各个基本矢量对应的开关状态及作用次序, 将基本矢量对 应的作用时间分配给相应的开关状态,生成主电路开关器件的触发波形,完成对开关 器件的控制, 是三电平 SVPWM 算法的关键部分。

把负短矢量作为每个采样周期的起 始矢量,实现七段式时间分配,每个区域的基本矢量作用时间是 、 、 是按照以短 矢量为每个采样周期起始矢量的次序排列的, 因此所有区域的七段式时间分配是一样 的,不同的是 、 、 的值。

所以每个区域都可以用相同的七段式时间分配仿真模块。

七段式仿真模块不是将作用时间与开关状态对应, 而是通过时间叠加产生含有与矢量 状态对应的时间信息的梯形波 M, 作为下一个矢量状态次序仿真模块的选择信号或分 配信号。

根据状态的作用次序原则,每个采样周期以负短矢量作为起始矢量,以 0, 1, 表示矢量状态 n, p, 2 o, 则表 2 为矢量状态次序仿真数据表中扇区一和二的次序。

表 2 大扇区一和二的矢量状态次序表
区域 Ⅰ1 Ⅰ2 Ⅰ3 矢量状态次序 100 110 111 211 111 110 100 110 111 211 221 211 111 110 100 110 210 211 210 110 100


Ⅰ4 Ⅰ5 Ⅰ6 Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅱ3 Ⅱ4 Ⅱ5 Ⅱ6
110 210 211 221 211 210 110 100 210 211 221 210 200 100 110 200 210 211 210 200 100 110 111 121 221 121 111 110 010 110 111 121 111 110 010 110 120 121 221 121 120 110 010 110 120 121 120 110 010 110 120 220 221 220 120 110 010 020 120 121 120 020 010
矢量状态次序仿真模块是层层包含,逐层深入的结构,从里向外第一层是小区矢量状 态次序,第二层是大区内的小区选择,第三层是整个区域的矢量状态次序,模型特点 是大量使用 SIMULINK 的多路选择开关器件排列矢量状态次序和判断所在区域最后 进行状态的转换 总结以上仿真模型,我们可以很得到总的仿真模型如下
仿真结果 加入三电平逆变桥和永磁同步电动机后,测得输出线电压波形如下所示。

同步电机参 数如下:Rs=18.7,Ld=0.02682H,Lq=0.02682H,J=2.26e-5Kg.m^2,F=1.349e-5N.m.s,p=2, 负载在 t=0.04s 时加入转矩 T=0.5。

为了与两电平带永磁同步电机的输出特性曲线相比 较,加入两电平输出特性曲线如下,电机参数不变。

仿真波形如下: 1、线电压区别


2、带负载后转矩区别
注:三电平的转矩脉动明显比两电平的要小 3、THD 含量
结论: 在该论文中用仿真软件完成了两电平电路于三电平电路进行比较, 并分别引入永磁同 步电机,仿真比较结果如下:1、三电平的电磁转矩带有更少的脉动 、2 作用时间更 快 3、三电平加入的直流电压的比两电平的小了一倍 4、三电平输出的功率大,可以 使电动机更快的达到额定转速。

最后使用 Powergui 进行了 FFt 分析,三电平的 THD 明显下降比两电平的要小,说明谐波含量降低。













相关文档
最新文档