基于SVPWM的三相混合开关电流型整流器的优化控制策略研究
三相混合开关PWM电流型整流器采用空间矢量控制（SVPWM）[6][7] [8]来实现。电流型空间矢量控制能充分利用DSP芯片的中断功能，使得PWM控制波形的发生和控制方案的实现大为简化。图4所示为三相电流型整流器的电流矢量以及相应的坐标轴。SVPWM调制方式使用图4中的九个电流矢量来合成所需要的参考电流矢量I*。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/178140.htm
给定一个参考矢量I*（如图4），可基于式(1)~ 式(4)用I1和I6矢量合成，其中T1T6T0是I1I6和I7矢量的作用时间，Ts是开关周期，m是调制比，可得到零矢量作用时间T0。在传统的空间矢量控制中[9]，T0被平均分配到I1和I6之间，提供给晶闸管的关断时间为T0/2，如图5所示。电路的最高工作频率fS由式(5)决定。
图5SVPWM中各矢量的时序图
3优化的电流型空间矢量控制策略
为提高控制系统分配给晶闸管的关断时间，以下对电路的开关过程进行分析。图4所示的扇区I中，当-π/6α0时，网侧电容电压VA’VC’：S1将关断向S5换流，如果S1没有恢复到正向阻断状态，此时S5的管压降为正；给S5门极驱动脉冲，S5承受正压自然开通，而S1承受反压强制关断。理论上S1向S5换流需要的时间可以为0。S5将关断向S1换流，如果S5没有恢复到关断状态，S1承受反压；此时给S5门极脉冲也不能驱动开通S5，即S5向S1换流失败。所以S5向S1换流时，需要的零矢量时间T0_2至少不可小于TOFF。对于特殊情况VA’=VC’，需通过设置特定的开关频率来避免，能保证换流时只有以上两种情况。故在晶闸管非自然换流条件下，满足反向恢复时间大于TOFF，即可保证晶闸管之间正常换流，电流型空间矢量能正常进行。电路中的最小零矢量时间不小于TOFF，电路的最高工作频率fS由式（6）决定。
令关断时间TOFF=41.67μs，调制比m=0.9，由传统的电流型空间矢量控制式(5)得到工作频率为1.2kHz；而优化的电流型空间矢量控制式(6)得到工作频率为2.4kHz。以扇区I为例，优化的空间矢量条件下，各矢量的时序分配如图6所示。开关周期0α≤α2内，晶闸管强制换流时刻α=α1，晶闸管S5承受最小反压值。根据式(7)， 代入m=0.9，TS=416.7μs后得到α1≈0.072。由式(8)计算出晶闸管最小反压值VAC’。电容电压峰值VS≈311V，则VAC’≈38.75V。理论上满足晶闸管加反压关断的条件。
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