三电平逆变器SVPWM控制策略与死区补偿研究

"三电平逆变器的死区补偿和SVPWM控制策略的研究" 在电力电子领域，三电平逆变器因其高质量的电能输出、低谐波含量、良好的电磁兼容性和低开关损耗等特点，在中高压大容量交流调速系统中广泛应用。然而，其关键问题包括算法简化、中点电压控制、死区补偿和过调制处理。这篇硕士学位论文由刘亚军撰写，指导教师为程善美，主要探讨了这些问题的解决方案。 论文首先介绍了三电平逆变器，特别是二极管箝位型逆变器的结构和工作原理，并深入研究了三电平SVPWM（空间向量脉宽调制）策略。SVPWM能够提供更接近正弦波的输出电压，减少谐波。作者提出了一种实用的三电平SVPWM算法，易于数字化实现，并在此基础上结合滞环控制和PI控制，设计了电容中点电压控制策略，有效解决了中点电压的稳定问题。 对于三电平逆变器普遍存在的死区问题，论文详细讨论了死区补偿技术。死区是指开关器件在开启和关闭之间的非理想时间，会导致输出电压失真。文中提出了两种补偿方法：检测电流补偿法和输出电压补偿法。前者通过监测逆变器输出相电流，调整控制信号的上升沿和下降沿，确保死区时间内的电压为理想值。后者则是通过修正输出电压的偏移，保持伏秒平衡，以达到补偿目的。 此外，论文还关注了过调制处理，即在允许范围内增加调制指数以提高逆变器性能。作者提出了解决过调制情况下的中点电压平衡问题的新方法，并研究了三电平逆变器的死区实现方案和补偿策略，通过仿真验证了这些策略的有效性。 为了验证提出的SVPWM算法，论文在MATLAB环境下建立了基于三电平逆变器的感应电机V/F控制系统和矢量控制系统，仿真结果证明了算法的可行性和有效性。同时，论文还探讨了两种基于DSP（数字信号处理器）TMS320LF2407A和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的实现方法，通过事件管理器和组合逻辑成功实现了三电平SVPWM算法，实验结果验证了这些方法的实际可行性。 关键词：三电平逆变器、SVPWM算法、中点电压控制、死区补偿、过调制。