摘要: 当负载为三相对称负载时，一般采用三相三桥臂的拓扑结构，三相输出电压对称。但是随着经济的发展，大量的不对称和非线性负载出现，要求逆变器带负载的能力就比较高了，但传统的三相三桥臂逆变器在不对称负载和非线性负载的情况下很难输出三相对称电... 展开 当负载为三相对称负载时，一般采用三相三桥臂的拓扑结构，三相输出电压对称。但是随着经济的发展，大量的不对称和非线性负载出现，要求逆变器带负载的能力就比较高了，但传统的三相三桥臂逆变器在不对称负载和非线性负载的情况下很难输出三相对称电压。为了解决逆变器带三相不对称负载，提出了三相四桥臂逆变器这样一种新型的拓扑结构。该拓扑结构能够减小系统的质量和体积，并且三相不对称负载在这种拓扑结构下能够输出三相对称电压。 首先分析了三相三桥臂逆变器在不对称负载情况下三相输出不对称的原因，并针对这种情况，提出了几种解决在三相不平衡负载条件下三相输出不对称的方案，分析了几种方案的优点和缺点，得出三相四桥臂拓扑结构的优势。然后介绍了三相四桥臂逆变器的几种控制方法，PWM控制、滞环电流控制，空间电压矢量控制等。本文重点研究三相四桥臂逆变器的空间电压矢量控制，来解决在不对称负载情况下三相输出电压不对称的问题，该方案能够减少谐波分量，直流电压利用率高，易于数字化实现等优点。 详细介绍在αβγ坐标系下和abc静止坐标系下两种三维空间矢量调制(3D-SVPWM)的原理和方法，得出在abc静止坐标系下的三维空间矢量调制(3D-SVPWM)方法具有计算简单，易于我们理解和分析，易于在数字信号处理器上实现等优点。建立三相四桥臂逆变器的数学模型，对系统进行解耦，并采用对称分量法，将三相输出分解成正序、负序和零序分量，在正序dq、负序dq和正序dq坐标系下分别进行控制，建立三相四桥臂逆变器的系统控制框图。 在MATLAB/Simulink仿真软件中建立系统的仿真模型，在各种三相负载条件对系统进行了开环控制和闭环控制仿真。仿真结果和理论相同。搭建三相四桥臂逆变器的实验平台，采用德州仪器的TMS320F28335作为控制核心，编写程序，对系统进行了开环控制和闭环控制实验。从仿真和实验波形中可以看出，三相四桥臂逆变器在三相负载不对称的情况下，能够保持三相输出对称，系统响应快，三相输出电压的THD低，表明了系统比较优越。 收起