三电平逆变器

NPO
OPO NON
NPP
POO
NOO
NOP
OOP NNO
PPO OON
PON
α
POO
PNN
ONN
POP ONO
PNO
NNP
ONP
PNP
参考矢量位置及其合成电压矢量的确定
β
h
V Vg Vh cos(60 )
NPN
OPN
PPN
V Vh sin(60 )
NPO
OPO NON
PPO OON
PON
V V


1 0
1
2 3

Vg Vh

2
NPP
POO
NOO
NOP
OOP NNO
α
POO
PNN
ONN
g
POP ONO
PNO
V( g ,h )

3 Vdc
1 0


1
3 2
V( , )
3
NNP
ONP
，0，
Vdc 2
（以两个电容的中点定义为中性点）。每相桥臂的二个
D D ， 二极管都将每个开关器件的电压钳位到直流母线电压的一 12
一半。它的每个开关器件承受的直流侧电压值将为两电平时的一半，这是三
电平逆变器最大的优点。
波形质量得到改善的同时降低了开关频率，电压上升率降低为两电平变流 器的一半。输出电压点评数的增多，线电压为5个电平。
三 应用
上海磁悬浮高速城市轨道交通系统即采用了三电平逆变器供电和矢量控 制技术，是世界上第一条商业化运行的高速磁悬浮列车。
高电压大容量变频器成品，国际知名电器公司有
德国西门子
瑞士ABB
美国罗宾康
西门子公司在三电平逆变器矢量控制方面有着传统优势，ABB公司在直接 转矩控制方面有着传统优势，罗宾康公司则在H桥串联结构的矢量控制系 统方面占据着领先地位。
V01(1,0)
g V1(2,0)
zone 0 1 2 3 4 5 Vh 1 <1 <1 <1 <1 >1 <1 Vg 1 <1 <1 <1 <1 <1 >1 <1 Vg Vh 1 <1 >1 >1 -- -<0 Vg Vh 0 >0 <0 >0 -- --
在确定参考电压矢量所在的区域之后，则其合成所需的最近三
输出 S1 S2 S3 S4
P
电平
O
t
N
P
on on off off
S1
t
O
off on on off
S2
t
N
off off on on
S3
t
S4 t
二 矢量控制
矢量控制在国际上一般称为磁场定向控 制，即把磁场矢量的方向作为坐标轴的 基准方向，电机电流矢量的大小、方向 均用瞬时值来表示。
在αβ坐标系中，电压空间矢量可表示为：
二极管箝位式三电平逆变器SVPWM控制
学号：12721151 姓名：张笠君
一 二极管箝位式三电平逆变器SVPWM原理
P
S1
S5
S9
C1
S2
S6
S10
Vdc O
S3
S7
S11
C2
S4
S8
S12
N
A
B
C
二极管钳位型三电平拓扑结构图
通过两个串联的大电容C1 和 C2 将直流母线电压分成三个电平，即
Vdc 2
矢量也可以确定了。有矢量合成原理和伏秒平衡原理可知，三
个开关电压矢量分别的作用时间如下计算:




Vref d1 V1 d2 V2 d3 V3
d1 d2 d3 1
式中的d1，d2，d3为三个基本电压矢量v1，v2，v3的作用时 间占空比。
Vrg d1V1g d2V2g d3V3g Vrh d1V1h d2V2h d3V3h 1 d1 d2 d3
时间分别是
d3 4
d1 2
d2 2
d3 2
d2 2
d1 2
d3 4
β
h
NPN
OPN
PPN
NPO
OPO NON
NPP
POO
NOO
NOP
OOP NNO
PPO OON
PON
α
POO
PNN
ONN
g
POP ONO
PNO
NNP
ONP
PNP
仿真波形图
matlab/simulink下线电压的仿真波形
PNP
参考矢量位置及其合成电压矢量的确定
V 1 LINE 1: h
h百度文库
V2(0,2)
LINE 2: Vg 1
LINE 3: Vg Vh 1
LINE 4: Vg Vh 0
LINE 3 V02(0,1)
1
LINE 2
5
V12(1,1)
3
2
4
LINE 4 LINE 1
0
Vref
V0
开关管作用次序
两大原则： 1、相邻两次开关状态矢量的转换，每相的开关 状态只能顺位变动一次。 2、每相桥臂中开关管在一个周期内的开关改变 次数尽可能最少。
根据以上两个原则，提出了一种七段式开关矢量组合，
比如在第一个大区第四个小区中，开关序列可以是
POO-PON-PNN-ONN-PNN-PON-POO的七段式，作用
U ref U jU
三相相电压经过坐标变换可得到式
U

2 3
U
A

1 3
U
B

1 3
U
C
U
1 3UB _
1 3 UC
得到三相相电压表示的电压空间矢量表达式：
US

2 3 (U A
UBe j23
UCe j43 )
三电平逆变器空间矢量及扇区划分
β
NPN
OPN
PPN
NPP称为大矢量 PON称为中矢量 OPP称为小矢量