空间矢量SVPWM仿真模型:提高三相电压源逆变器效率的研究
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三相PWM整流器是一种广泛应用的电力电子装置,特别是在调速驱动系统中,它提供了可变电压和频率,从而实现交流电动机的高效控制。本文主要关注空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,这是一种在三相电压源逆变器(VSI)中常用的高级PWM策略,因其具有简单数字控制和提高直流总线利用率的优势。 SVPWM与传统的连续三角波PWM相比,能更好地利用逆变器的输出性能,尤其是在处理高精度和高效率时。尽管舰载sine-triangle PWM方法因易于实现而被广泛采用,但其直流总线利用率较低,这限制了其应用的效率。为了解决这个问题,研究人员探索了其他技术,如注入零序电压,这由Houdsworth和Grant (1984)提出,可以扩展逆变器的运行范围并提升效率。 不连续PWM(DPWM),如Depenbrock (1977)和Kolar等人提出的方案,旨在减少开关损耗,这对于大功率传动系统尤其重要。广义的DPWM算法结合了多种技术,如Depenbrock-Kolar方法和早期的DPWM实施策略,以提供更高效的逆变器操作。 然而,空间矢量理论为理解和优化DPWM提供了更直观的手段。作者在本文中详细介绍了三相逆变器的SVPWM模型构建过程,特别强调了MATLAB/SIMULINK软件平台在仿真模型开发中的关键作用。这个模型能够处理连续和不连续的空间矢量,从而实现对逆变器性能的精细控制和优化。 论文的创新之处在于其开发了一种灵活且通用的SVPWM MATLAB/SIMULINK仿真模型,该模型为实际实验提供了重要的工具。通过实验和仿真的验证,论文展示了这种模型的有效性和实用性,为三相电压源逆变器的高效设计提供了理论支持和实践指导。 关键词:空间矢量PWM、不连续PWM、电压源逆变器、MATLAB/SIMULINK仿真、直流总线利用率、调速驱动系统 本文深入探讨了三相PWM整流器中空间矢量脉宽调制技术的理论与实践应用,特别是在仿真和实验验证方面的进展,为电力电子工程师提供了一个先进的设计框架和理解工具。
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