3相3級逆變器的中心對齊SVPWM實現

圖9 2級逆變器中心對齊SVPWM

如果我們用P和N分別代替1和0，則我們可得到3級逆變器中心對齊SVPWM的右邊部分。3級SVPWM的矢量序列為：

ONN→PNN→PON→POO→PON→PNN→ONN。

正功率開關對為Qx1和Qx3(x=R、S、T);負功率開關對為Qx4和Qx2(x = R、S、T)。我們對每對狀態0和1的定義也與2級SVPWM相同。因此，對于主扇區1而言，在單開關周期內，負R相位對始終為0，對于S、T相位而言，正對始終為0。那么，僅3對功率開關必須通過不同的占空比、正R相位對和負S、T相位對控制，其相當于2級SVPWM的3對功率開關。這意味著，在主扇區1中，d1可分配給正R相位對，d2可分配給負S相位對，而d3可分配給負T相位對。前面分析結果可擴展至其它矢量。表4總結了狀態代替，表5列舉了每個主扇區的占空比分配情況。

表4 每個主扇區的狀態代替

表5 每個主扇區的占空比分配

5 算法實施

由第4小節的分析，我們可實現3級SVPWM算法。圖10顯示了該軟件流程圖。

圖10 3級SVPWM算法流程圖

圖10中，所有函數輸入均為基準矢量的αβ元素。

RevParkConv為Park反向轉換的函數，由此，我們可以得到3個相位靜態元素。

MainSectorCal為通過表3所列結果確定主扇區編號的函數。

MapVector為映射基準矢量至所選主扇區的函數。表2列出了映射矢量αβ元素。

Svgen_dq_2_Level為實現2級SVPWM過程的函數，由此，我們可知道三個占空比d1、d2和d3。

DutyAssign為通過表5所列結果為功率開關對分配CMPR值的函數。

6 仿真結果

為了測試第5章所討論算法的有效性，我們使用Matlab Simulink Platform得到仿真結果。所有算法均通過C代碼s函數完成，其可輕松移植至現實系統。

仿真條件如下：

l 三相三級NPC橋

l 開關頻率：10kHz、PWM周期計數：3000

l DC側電壓：700V

l 基準相到相電壓：(1)200 V/50 Hz;(2)280 V/50 Hz

l LC濾波器參數：每個相位，L=9mH，C=4.7μf

l R負載：每個相位100Ω

l 無停滯時間

圖11仿真結果

(CH1：基準電壓;CH2：輸出電壓;CH3：主扇區計算;CH4：子扇區計算)

圖12 仿真結果

(CH1：正QR1 PWM;CH2：負QS2 PWM;CH3：負QT2 PWM;CH4：主扇區)