杨新华+赵得刚+谢兴峰

摘 要： 针对传统SVPWM算法计算复杂的缺点，提出一种基于60°坐标下三电平逆变器SVPWM调制算法的控制策略。该控制策略可大幅简化传统SVPWM算法参考矢量扇区判定及开关矢量作用时间的运算，通过在g?h非正交坐标系内对大小扇区规则判断、基本矢量作用时间计算和作用顺序方法进行了研究，减小了控制器的计算工作量。采用Matlab/Simulink仿真软件对该控制策略进行了仿真，仿真结果验证了该控制策略的正确性及有效性。

关键词： 空间矢量脉宽调制； SVPWM算法； 三电平逆变器； 非正交坐标系

中图分类号： TN710?34； TM464 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）16?0156?04

Research on SVPWM algorithm to optimize three?level inverter

YANG Xin?hua1， 2， ZHAO De?gang1， XIE Xing?feng1

（1. College of Electrical and Information Engineering， Lanzhou University of Technology， Lanzhou 730050， China；

2. Key Laboratory of Gansu Advanced Control for Industrial processes， Lanzhou 730050， China）

Abstract： Aiming at the shortcoming that the traditional space vector pulse width modulation （SVPWM） algorithm has complex computation， a control strategy of three?level inverter SVPWM algorithm based on 60o coordinate is proposed in this paper. The control strategy can greatly simplify the reference vector sector determination and the switching vector action time calculation of traditional SVPWM algorithm. The calculation workload of the controller was reduced by the research on the sectors size rule judgment， action time calculation and action sequence of basic vector in the g-h non?orthogonal coordinate system. The results of Matlab/Simulink simulation verify the correctness and validity of the control strategy.

Keywords： space vector pulse width modulation； SVPWM algorithm； three?level inverter； non?orthogonal coordinate system

传统SVPWM算法基于[α-β]正坐标系，该算法根据三电平基本空间矢量图将整个矢量空间先分成6个大区域，再将每个大区域分成4个小区域[1]。由于该算法中每个特定电压矢量的[α，β]坐标值都不是整数，需要进行大量的三角函数运算，实现时需要预先计算矢量的作用时间并存储大量的数据，计算比较复杂，不利于缩短采样周期。为此，本文提出一种非正交坐标系统SVPWM算法，该算法和正交化坐标系下的SVPWM方法相比，在参考矢量的大、小扇区判断，基本矢量的作用时间计算等方面进行了简化。

1 三电平逆变器SVPWM控制基本原理

三电平逆变器的电路拓扑结构如图1所示。每个桥臂有4个开关管IGBT和2个钳位二极管组成，每个开关管都反并联一只续流二极管。每相桥臂只有3种可能的输出电压值[Vdc2]，0，-[Vdc2]，对应P（正），0（零），N（负）三种开关状态，三相共27种开关状态，其中有效矢量19个。……