級聯(lián)型多電平逆變器輸出共模電壓SVPWM控制算法研究.pdf

1、級聯(lián)型多電平逆變器輸出共模電壓會損壞電機(jī)軸承、破壞繞組絕緣以及容易產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，大多數(shù)傳統(tǒng)的算法在降低或者消除多電平逆變器輸出共模電壓的方面會減少調(diào)制比范圍、增大開關(guān)損耗、提高了輸出電壓諧波畸變率。為了降低逆變器輸出共模電壓對電機(jī)的影響，本文在α′β′坐標(biāo)平面研究了空間矢量共模電壓基本矢量的分布規(guī)律，并提出了兩種算法：其一:一種通用的對稱型多電平逆變器共模電壓消除型空間矢量調(diào)制(SVPWM)算法，其二：一種適用于非對稱多電平逆

2、變器輸出共模電壓優(yōu)化型SVPWM控制算法。為了盡量減少開關(guān)次數(shù)以及諧波含量，對空間矢量調(diào)制算法中的參考矢量進(jìn)行逼近的定位算法以及合成過程進(jìn)行優(yōu)化，本文主要做了如下工作：
　　首先，研究α′β′空間矢量圖，得到對稱型N電平逆變器輸出共模電壓N≤1基本矢量的分布規(guī)律，并得到了共模電壓N=0時的逆變器輸出共模電壓基本矢量分布規(guī)律?；诠材ｋ妷毫闶噶糠植家?guī)律，一種能完全消除共模電壓的SVPWM控制算法被提出。在對參考矢量定位過程中，將共模

3、電壓N=0分為三類特征四邊形，確定參考矢量所在區(qū)域之后，用區(qū)域內(nèi)特征四邊形參考矢量合成方法對參考矢量進(jìn)行合成，并采用三級七電平對算法進(jìn)行了驗證。然后將本算法與經(jīng)典共模電壓限制性算法以及共模電壓消除型算法在相電壓THD、線電壓THD以及開關(guān)損耗方面做了對比。對比實驗結(jié)果表明，本算法在相電壓THD、線電壓THD都比經(jīng)典共模電壓消除型算法要好，開關(guān)損耗也較少。采用本算法不僅可以完全消除逆變器輸出共模電壓，且能在一定程度上降低開關(guān)損耗，另外本算

4、法能擴(kuò)展到N電平。仿真輸出波形與實驗波形基本相似，證明了本算法的正確性。
　　其次，為抑制非對稱型逆變器輸出的共模電壓，深入研究α′β′空間矢量圖，得到了非對稱型的二級七電平輸出共模電壓基本矢量的分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，得到了高電壓-低頻率、低電壓-高頻率基本矢量點的特征。在優(yōu)先選擇高電壓-低頻率基本矢量點的前提下，將基本矢量分為幾類特征多邊形，通過確定參考矢量的所在區(qū)域，用區(qū)域特征定位四邊形參考矢量合成的方法對參考矢量進(jìn)行合成，并