王高高+陈猛+李景忠

摘 要：文中提出了一种基于LCL型滤波器的双环控制三相电压型逆变器。在Matlab中搭建逆变器模型，使用双闭环（电压外环、电流内环）控制方式与SVPWM（空间矢量脉宽调制）算法生成PWM波。结果表明，该逆变器具有很好的输出谐波抑制性能和带非线性负载能力。

关键词：三相逆变；LCL型滤波；双闭环；谐波抑制

中图分类号：TP39；TM501 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）02-00-03

0 引 言

三相电压型逆变器因其能输出恒频、稳压的三相电，在工业领域得到了广泛运用[1]。国内外有关三相电压型逆变器的研究也很多。

文献[1，2]提出了几种基于LC滤波器的电压型逆变器模型，从控制系统的闭环数目上看，主要分为单闭环、双闭环两种；从控制方法角度分析，主要包括滑模控制、PID控制、重复控制等。

与SPWM算法相比，SVPWM算法的优点在于算法简单，适合数字实现。采用SVPWM算法时，直流电压利用率比采用SPWM算法时高约15.47%，能够有效减少输出谐波含量，降低开关管工作频率，减少开关损耗[1]。

关于LCL型逆变器的研究风靡当下，文献[3，4]详细介绍了LCL滤波器的设计方法，并指出LCL型滤波器对谐波具有更强的抑制能力。本文在以上研究成果的基础上，拟提出一种基于LCL滤波的双闭环PI-PI控制下的三相电压型逆变器，并对逆变器输出谐波、带负载能力进行了研究。

1 三相逆变器模型

三相全桥电压型逆变器主电路拓扑如图1所示。

其中，Udc为直流侧电压，选择电感L1上的电流i1k，电容C上的电压uck，以及电感L2上的电流i2k作为状态变量（k=a， b，c），建立了基于LCL型滤波的三相电压型逆变器在三相静止坐标系下的状态方程，如式（1）所示：