三电平逆变器SVPWM控制策略研究与实现

本文主要探讨的是级联型五电平三相逆变器的主电路及其SVPWM控制策略在Python编程中的应用实例。首先，作者回顾了多电平逆变器的控制方法，特别强调了SVPWM（空间电压矢量PWM）算法的优势，如在大调制比范围内优良的性能、对角度数据需求少、易于控制中点电压和提高直流母线电压利用率等。SVPWM因其在电能质量、谐波减少和开关损耗方面的出色表现，在中高压大容量交流调速领域占据重要地位。 论文的焦点集中在三电平逆变器上，这是一种技术挑战，因为它涉及到关键问题的解决，如简化三电平算法、控制过调制区的中点电压、以及高压运行时系统的稳定性。作者深入研究了三电平逆变器的结构、原理，特别是针对SVPWM调制策略进行了详细阐述，提出了实用且易于数字化实现的三电平SVPWM算法。这种算法包括对电容中点电压的控制策略，通过滞环控制和PI控制来优化电压稳定性。 此外，论文还探讨了三电平逆变器的死区补偿和过调制处理，为解决过调制条件下的中点电压平衡问题提出了创新方法，并研究了死区实现方案和补偿策略。通过仿真实验，作者证明了提出的策略在控制性能上的有效性。为了验证三电平SVPWM算法，论文设计并实施了基于MATLAB的三电平逆变器感应电动机V/F控制系统和矢量控制系统，仿真结果证实了所提出的算法在实际应用中的可行性。 最后，论文介绍了两种基于数字信号处理器（DSP）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的三电平SVPWM算法实现方法。第一种方法利用TMS320LF2407A的事件管理器，而第二种则是通过集成硬件来实现。实验结果进一步证实了所研究的内容和算法的实用性。 这篇文章涵盖了三电平逆变器的关键技术，包括SVPWM控制策略、中点电压管理、死区补偿和硬件实现，这些都是推动现代电力电子系统发展的重要组成部分，对于理解和设计高效、稳定的逆变器系统具有很高的参考价值。