SVPWM控制三电平逆变器

SVPWM的原理讲解SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种基于空间矢量的脉宽调制技术，用于控制交流电机的三相逆变器。

它在电机控制中广泛应用，具有高效、低失真和高精度的优点。

本文将从原理、工作原理和优点三个方面对SVPWM进行详细介绍。

一、原理SVPWM的基本原理是将三相电压分解为alpha轴和beta轴的两个独立分量，然后根据alpha和beta的大小和相位差计算得到一个空间矢量，最后根据空间矢量的方向和大小来确定控制电压波形。

通过合理的调节控制电压的大小和频率，可以实现对电机的精确控制。

二、工作原理1. 坐标变换：将三相电压转换为alpha轴和beta轴的分量，通过如下公式计算得到alpha和beta：alpha = 2/3*Va - 1/3*Vb - 1/3*Vcbeta = sqrt(3)/3*Vb - sqrt(3)/3*Vc2. 空间矢量计算：根据alpha和beta的大小和相位差计算得到空间矢量。

空间矢量的方向和大小决定了逆变器输出电压的形状和频率。

3.脉宽调制：根据空间矢量的方向和大小来确定脉冲的宽度和频率。

通常，采用时间比较器和斜坡发生器来实现脉冲宽度调制，使得逆变器输出的脉冲宽度能够跟随空间矢量的变化。

4.逆变器控制：将调制好的脉宽信号通过逆变器输出到交流电机。

逆变器通过控制脉冲宽度和频率来改变输出电压的形状和频率，从而实现对电机的精确控制。

三、优点1.高效：SVPWM技术能够将三相电压转换为整数变化的脉宽信号，减少了功率器件的开关次数，提高了逆变器的转换效率。

2.低失真：SVPWM技术能够通过精确控制脉冲宽度和频率来改变输出电压的形状和频率，减小了电机输出的谐波失真，提高了电机的运行效果和负载能力。

3.高精度：SVPWM技术能够实现对电机的精确控制，通过调整输出电压的波形和频率，可以实现电机的恒转矩和恒转速控制，提高了电机的控制精度和稳定性。

产品与应用一种简化的SV PW M算法在二极箝位式三电平逆变器中的应何凤有马秀丽李娜杨艳(中国矿业大学，江苏徐州221008)管中点用摘要本文简要介绍了二极管中点箝位式三电平逆变器工作原理，并重点探讨了一种基于二电平空间矢量平面的三电平SV PW M简化算法。

在此算法基础上，通过动态改变开关次序和调整小矢量作用时间可实现对中点电位的有效控制，本文给出了实验室22kW电机实验结果及分析。

关键词：SV PW M；三电平逆变器；空间矢量A ppl i ca t i on of a Si m pl i f i e dSV PW M M et hod i n D i ode N eut r alP oi nt C l am ped(N PC)t hr e e—l e ve l I nver t e rH e F e ngyou M a X i ul i L i N a Y ang Y an(C hi na U ni ve r si t y of M i ni ng and T echnol ogy,X uzhou，J i angs u221008)A bs t r act Th i s paper i nt r oduces t he bas i c pri nc i pl es of di o de neut r al poi nt cl am ped(N PC) t hree l ev el i nver t e r w i t h em pha se s o n a s i m pl i f i ed S V P W M m e t hod bas ed on t w o—l e ve l s pace vec t o r pl ane．B as ed on t h i s m et h od，t h i s paper al s o r eal i zes t he ef fe ct i ve c ont r ol of ne ut ra l poi nt pot e nt i a l t hr ough chang i ng t he on—of f or d er and adj ust i ng t he w or ki ng hou r s of l it t le vec t or,a nd gi ves t he exper i m ent r e sul t s and a na l ys i s i n t he end．K eyw or ds：SV PW M：t hr e e—l e ve l i nvert er：s pace—vect orl引言近年来，随着数字技术的发展，SV PW M方法冈其电压利用率高，谐波含量低以及硬件电路简单等优点受到了广泛的关注和应用。

三电平逆变器简化SVPWM策略及其误差电流分析杨林;曾江;杨清波【摘要】对于三电平逆变器,传统的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法需要进行大量的三角函数计算及参考矢量扇区判定,增加了控制器的运算时间,若考虑中点电位平衡的问题,算法复杂度将进一步增加,另外,目前缺乏简单有效的对不同SVPWM策略下逆变器输出波形质量的评价方法.为此,在60°坐标系SVPWM策略基础上,提出一种采用二分法的简化调制策略,该策略通过二分法快速搜索参考矢量所在位置,通过动态调整冗余小矢量作用时间,控制流经逆变器中线电流,从而实现中点电位平衡控制;最后基于矢量法对SVPWM策略下三电平逆变器输出误差电流进行了分析.仿真结果表明,该SVPWM策略避免了三角函数计算,较60°坐标系SVPWM策略运算时间也有所降低,并可实现精细化中点电位平衡控制.%With regard to the three-level inverter,the traditional space vector pulse width modulation (SPVPWM) method needs a great deal of trigonometric function calculation and reference vector sector determination,which may increase computation time overhead of the controller.If considering balance of the neutral point potential,complexity of the algorithm is increased further.In addition,there are short of simple and effective evaluation methods for output waveform quality of the inverter under different SVPWM strategies.Therefore,on the basis of60 °coordinate system SVPWM strategy,the paper presents a kind of simplified modulation strategy adopting dichotomy method which can rapidly search for locations of reference vectors by using the dichotomy method and control current flowing through the center line of the inverterby dynamically adjusting action time of redundant small vectors so as to realize balance control for the neutral point potential.Finally,it analyzes output error current of the three-level inverter under SVPWM strategy based on the vector method.Simulation results indicate this SVPWM strategy has avoided trigonometric function calculation and decreased its computation time overhead compar ed with 60 °coordinate system SVPWM strategy.It shows this strategy can realize refined control for balance of the neutral point potential.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2017(030)012【总页数】7页(P48-54)【关键词】二分法;SVPWM策略;误差电流;中点电位平衡;60°坐标系;三电平逆变器【作者】杨林;曾江;杨清波【作者单位】华南理工大学电力学院,广东广州510640;华南理工大学电力学院,广东广州510640;华南理工大学电力学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TM464近年来，在高压大容量场合，相比二电平逆变器而言，三电平逆变器由于输出波形谐波含量少、电压变化率du/dt小、开关频率低、损耗小、效率高等特点，受到人们的广泛关注[1-2]。

基于SVPWM算法的数字控制三电平逆变器的研究作者：杨裕翠宋毅来源：《电子世界》2012年第20期【摘要】三电平逆变器属于电压型逆变器，它是多电平逆变器中比较有实用意义的一种电路，本文通过深入论述三电平逆变器SVPWM的基本原理及算法特点，总结了SVPWM的应用特点，为其能在工程领域应用提供一定的工程参考价值。

【关键词】逆变器；SVPWM；数字控制1.引言与传统的两电平逆变器相比，三电平逆变器自从上世纪80年代提出以后，逐步成为目前在系统设计和工程应用研究的热点之一。

三电平逆变器属于电压型逆变器，它是多电平逆变器中比较有实用意义的一种电路。

三电平逆变器具有好的输出电压、电流波形；器件具有两倍的正向阻断电压能力；能降低开关频率，从而使系统损耗减小让低压开关器件应用于高压逆变器中，然而由于其逆变状态比传统的两电平逆变器多若干倍，以及中点电压的不均衡问题给三电平逆变器带来了很多控制方面的复杂性。

多电平逆变器的思想提出至今，出现了许多控制方法，但归纳起来主要有三种：正弦载波PWM（SPWM）、选择性消谐波PWM（HEPWM）、空间矢量PWM（SVPWM）。

2.三电平逆变器SVPWM方法的原理空间矢量PWM（SVPWM）是国外学者在交流电机调速中提出的，是由磁通轨迹控制思想发展而来的，其物理概念清晰，能明显减少逆变器输出电流的谐波成分，以及输出电压利用率高、中点电位易于控制平衡和功率管的开关次数较少，更容易且适合数字化实现。

SVPWM 一经问世，就成为三相逆变器中最重要的调制方式。

它用空间矢量的概念来计算开关作用时间，是一种简化的数字PWM调制。

SVPWM又称磁链追踪型PWM法，它是从电动机的角度出发，其着眼点是如何使电动机获得圆磁场。

具体地说，它是以三相对称正弦波电压供电下三相对称电动机定子理想磁链圆为基准，由三相逆变器不同开关模式下所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆，在追踪的过程中，逆变器的开关模式作适当的切换，从而形成PWM波。