圖9 2級逆變器中心對齊SVPWM

如果我們用P和N分別代替1和0，則我們可得到3級逆變器中心對齊SVPWM的右邊部分。3級SVPWM的矢量序列為：

ONN→PNN→PON→POO→PON→PNN→ONN。

正功率開關(guān)對為Qx1和Qx3(x=R、S、T);負(fù)功率開關(guān)對為Qx4和Qx2(x = R、S、T)。我們對每對狀態(tài)0和1的定義也與2級SVPWM相同。因此，對于主扇區(qū)1而言，在單開關(guān)周期內(nèi)，負(fù)R相位對始終為0，對于S、T相位而言，正對始終為0。那么，僅3對功率開關(guān)必須通過不同的占空比、正R相位對和負(fù)S、T相位對控制，其相當(dāng)于2級SVPWM的3對功率開關(guān)。這意味著，在主扇區(qū)1中，d1可分配給正R相位對，d2可分配給負(fù)S相位對，而d3可分配給負(fù)T相位對。前面分析結(jié)果可擴(kuò)展至其它矢量。表4總結(jié)了狀態(tài)代替，表5列舉了每個主扇區(qū)的占空比分配情況。

表4 每個主扇區(qū)的狀態(tài)代替

表5 每個主扇區(qū)的占空比分配

5 算法實施

由第4小節(jié)的分析，我們可實現(xiàn)3級SVPWM算法。圖10顯示了該軟件流程圖。

圖10 3級SVPWM算法流程圖

圖10中，所有函數(shù)輸入均為基準(zhǔn)矢量的αβ元素。

RevParkConv為Park反向轉(zhuǎn)換的函數(shù)，由此，我們可以得到3個相位靜態(tài)元素。

MainSectorCal為通過表3所列結(jié)果確定主扇區(qū)編號的函數(shù)。

MapVector為映射基準(zhǔn)矢量至所選主扇區(qū)的函數(shù)。表2列出了映射矢量αβ元素。

Svgen_dq_2_Level為實現(xiàn)2級SVPWM過程的函數(shù)，由此，我們可知道三個占空比d1、d2和d3。

DutyAssign為通過表5所列結(jié)果為功率開關(guān)對分配CMPR值的函數(shù)。

6 仿真結(jié)果

為了測試第5章所討論算法的有效性，我們使用Matlab Simulink Platform得到仿真結(jié)果。所有算法均通過C代碼s函數(shù)完成，其可輕松移植至現(xiàn)實系統(tǒng)。

仿真條件如下：

l 三相三級NPC橋

l 開關(guān)頻率：10kHz、PWM周期計數(shù)：3000

l DC側(cè)電壓：700V

l 基準(zhǔn)相到相電壓：(1)200 V/50 Hz;(2)280 V/50 Hz

l LC濾波器參數(shù)：每個相位，L=9mH，C=4.7μf

l R負(fù)載：每個相位100Ω

l 無停滯時間

圖11仿真結(jié)果

(CH1：基準(zhǔn)電壓;CH2：輸出電壓;CH3：主扇區(qū)計算;CH4：子扇區(qū)計算)

圖12 仿真結(jié)果

(CH1：正QR1 PWM;CH2：負(fù)QS2 PWM;CH3：負(fù)QT2 PWM;CH4：主扇區(qū))