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一种三相四桥臂逆变器的解耦控制策略

发布时间:2020-06-30 19:56:22 阅读: 来源:酚醛板厂家

摘要:三相四桥臂逆变器通常采用空间矢量控制策略,但该方法的空间矢量图抽象,难以理解,控制时需进行坐标变换,且开关矢量带有根号,所以空间矢量控制方法虽然具有电压利用率高、控制灵活、效率高等优点,但控制较为复杂。研究了一种零序电流注入的PWM控制策略。该控制策略不仅能实现三相四桥臂逆变器的解耦控制,且控制方法简单,易于理解和实现。与常规的正弦波调制方法相比,直流母线电压利用率得到了提高,且具有很好的带不平衡负载能力。最后,研制了一台逆变器原理样机,通过实验证明了理论分析的正确性。关键词:逆变器;解耦控制;脉宽调制;不平衡负载1 引言 与其他三相逆变器相比,三相四桥臂全桥逆变器具有体积小、重量轻、成本低的优点,因此具有很好的应用价值。该逆变器控制策略主要有空间矢量控制法和滞环控制法,其中对空间矢量控制法的研究较为深入。三维空间矢量控制法虽然具有电压利用率高、控制灵活、效率高等优点,但其空间矢量图抽象,难以理解,控制时需进行坐标变换,且开关矢量带有根号,控制较为复杂。滞环控制法的控制思想简单,易于理解,但该方法用于四桥臂逆变器时,需对各相误差电流大小进行判断,从而决定第四桥臂两开关管的开关状态。因此,控制的实时性和精度受到了影响。 此处研究了一种零序电流注入的PWM控制策略,该控制策略能实现三相四桥臂逆变器的解耦控制,且控制方法简单,易于理解和实现。与常规的正弦波调制方法相比,直流母线电压利用率得到了提高,且具有很好的带不平衡负载能力。2 三相四桥臂逆变器系统模型 图1示出三相四桥臂逆变器主电路结构图。为便于分析,假设直流电源E分为两部分,中间点电位为零。4个桥臂的中间点电压分别为ua,ub,uc,uN,电感电流分别为iLa,iLb,iLc,三相输出电压分别为uoa,uob,uoc,输出电流分别为ioa,iob,ioc。

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三相四桥臂逆变器的状态方程为: 三相四桥臂逆变器有8个开关管器件,用Sa,Sb,Sc,SN分别表示每个桥臂的开关函数。当桥臂上管开通,下管关断时,定义此桥臂的开关方式为Si=1(i=a,b,c,N);当桥臂上管关断,下管开通时,定义Si=0。

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