基于IPM的三相SVPWM变流器实验平台.pdfVIP

学兔兔 I 匐 似 基于IPM的三相SVPWM变流器实验平台 Three．phase SVPWM converter experiment platform based on IPM 陈治国，付文波，朱 瑞，宋玉廷 CHEN Zhi—guo，FU Wen—bo，ZHU Rui，SONG Yu．ting (中国矿业大学信息与电气工程学院，徐州221008) 摘 要：给出了--$1~SVPWM变流器的拓扑结构和旋转坐标系下的低频模型，分析了SVPWM变流器的 工作原理，并基于其离散数学模型比较了电压定向的空间矢量控制和无差拍电流控制的工作 性能。基于IPM和数字处理器TMS320F28335，介绍了系统的闭环控制和软硬件设计思想，实 现全数字化SVPWM变流器实验平台的搭建。 关键词：无差拍控制；SVPWM整流器；IPM；电压定向控制 中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(2014)05(下)-01 07-03 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 4．05(下)．30 0 引言 开断损耗。其拓扑结构如图l所示。 SVPWM直接以跟踪磁链为目标，直接控制与 从应用层面来讲，电力电子技术在生活、娱 乐、工业生产各方面都占有着极重要的地位。从 磁链矢量垂直的电压矢量，从而控制磁链以圆形旋 转Ⅲ，从本质上改变了变流器的控制思想，得到了 技术层面讲，电力电子技术发展迅速，不断的向 高压大电流、大功率、高功率因素方面发展，各 较好的动态性能。SVPWM的总体控制算法如下： 国学者不断提出各种控制策略，适应不同应用场 1)判断电压矢量所处的扇区。 合不同负载的控制系统。搭建一个能够实现多类 2)确定此扇区中工作的主次矢量并依据开关 量最少的原则确定主、次、零矢量作用顺序。 实验多种控制策略的实验平台，对于初学者和测 试人员具有重大意义。与传统PWM控制策略比 3)依据电压等效原则算出每个扇区中主、 较，SVPWM控制策略具何功率因素可控、谐波 次、零矢量的作用时间。 分量小、电压利用率高等优点，备受工业现场青 4)将主次零各矢量工作时间转化为各桥臂开 关管的导通时间。图2为各扇区PWM波形 。 睐。智能功率模块 (IPM)将IGBT的触发电路 和IGBT集成在一起，并绑定了低电压、过电流 ： 等保护机制，使得硬件电路设计更为简单。本文 基于IPM的三相SVPWM变流器平台，能够实现 SVPWM逆变器实验和多种控制策略的SVPWM整 流器实验，基本参数如下： 图1 SVPWM逆变器拓扑电路图 输入电压为(380±15％)V，频率为50Hz，交 流侧额定电流为10A，接线方式为三相三线制，直 E兰 v EI兰I 1 流侧