NPC三电平逆变器SVPWM控制策略与应用研究

"NPC三电平逆变器SVPWM控制策略的研究" 三电平逆变器，特别是中点箝位（NPC）三电平逆变器，由于其在大容量、高压应用中的优势，已经成为了电力电子领域的研究焦点。这种逆变器能够提供更平滑的输出电压波形，具有更大的调制比，并且对于母线电压的利用率较高。空间矢量调制（SVPWM）作为一种先进的控制策略，因其能够优化输出波形、易于数字化实现及高效率等特性，被广泛应用在多电平逆变器中。 在NPC三电平逆变器的基础理论部分，该研究详细探讨了其基本的拓扑结构和工作原理。三电平逆变器相比两电平逆变器，增加了电平数，从而能提供更接近正弦的输出电压，降低谐波含量。SVPWM技术则通过合成参考电压矢量，有效地控制逆变器的输出，确保输出电压的精度和质量。 研究中，作者薛旭恒深入研究了SVPWM的基本原理，并提出了采用最近三矢量法来合成参考电压矢量的方法。这种方法涉及小三角形区域的判断规则，确定了合成参考电压矢量对应的输出电压矢量作用顺序和作用时间，以及如何生成相应的开关信号。对于NPC三电平逆变器常见的中点电位不平衡问题，研究中也进行了详细分析，指出通过调整成对小矢量的作用时间，可以有效控制中点电位，避免不平衡导致的问题。 在控制策略方面，论文建立了三电平逆变器的数学模型，并提出了将直流电机的双闭环控制应用到三电平逆变器中，以提升系统的动态和稳态性能，保证输出电流波形的正弦性，同时实现单位功率因数的运行，这对提高能源效率至关重要。 为了验证提出的控制算法，论文利用MATLAB进行了仿真验证，并采用TI公司的TMS320F2812 DSP芯片进行实际硬件实验，成功地在实验平台上实现了三电平逆变系统的运行，获取了实验波形，进一步证实了算法的有效性和实用性。 这篇硕士论文深入研究了NPC三电平逆变器的SVPWM控制策略，解决了中点电位平衡问题，并提出了双闭环控制的应用，为三电平逆变器在高压大容量系统中的应用提供了理论基础和技术支持。