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图9 2级逆变器中心对齐SVPWM

如果我们用P和N分别代替1和0，则我们可得到3级逆变器中心对齐SVPWM的右边部分。3级SVPWM的矢量序列为：

ONN→PNN→PON→POO→PON→PNN→ONN。

正功率开关对为Qx1和Qx3(x=R、S、T);负功率开关对为Qx4和Qx2(x = R、S、T)。我们对每对状态0和1的定义也与2级SVPWM相同。因此，对于主扇区1而言，在单开关周期内，负R相位对始终为0，对于S、T相位而言，正对始终为0。那么，仅3对功率开关必须通过不同的占空比、正R相位对和负S、T相位对控制，其相当于2级SVPWM的3对功率开关。这意味着，在主扇区1中，d1可分配给正R相位对，d2可分配给负S相位对，而d3可分配给负T相位对。前面分析结果可扩展至其它矢量。表4总结了状态代替，表5列举了每个主扇区的占空比分配情况。

表4 每个主扇区的状态代替

表5 每个主扇区的占空比分配

5 算法实施

由第4小节的分析，我们可实现3级SVPWM算法。图10显示了该软件流程图。

图10 3级SVPWM算法流程图

图10中，所有函数输入均为基准矢量的αβ元素。

RevParkConv为Park反向转换的函数，由此，我们可以得到3个相位静态元素。

MainSectorCal为通过表3所列结果确定主扇区编号的函数。

MapVector为映射基准矢量至所选主扇区的函数。表2列出了映射矢量αβ元素。

Svgen_dq_2_Level为实现2级SVPWM过程的函数，由此，我们可知道三个占空比d1、d2和d3。

DutyAssign为通过表5所列结果为功率开关对分配CMPR值的函数。

6 仿真结果

为了测试第5章所讨论算法的有效性，我们使用Matlab Simulink Platform得到仿真结果。所有算法均通过C代码s函数完成，其可轻松移植至现实系统。

仿真条件如下：

l 三相三级NPC桥

l 开关频率：10kHz、PWM周期计数：3000

l DC侧电压：700V

l 基准相到相电压：(1)200 V/50 Hz;(2)280 V/50 Hz

l LC滤波器参数：每个相位，L=9mH，C=4.7μf

l R负载：每个相位100Ω

l 无停滞时间

图11仿真结果

(CH1：基准电压;CH2：输出电压;CH3：主扇区计算;CH4：子扇区计算)

图12 仿真结果

(CH1：正QR1 PWM;CH2：负QS2 PWM;CH3：负QT2 PWM;CH4：主扇区)

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