2025【T型并网逆变器调制方式分析综述4900字】.docx

T型并网逆变器调制方式分析综述

目录

TOC\o1-2\h\u255511.1多电平逆变器调制方式 1

19201.1.1脉冲宽度调制（PWM） 1

307591.1.2阶梯波脉冲宽度调制技术（EPWM） 2

234731.2三电平SVPWM调制研究 2

303371.2.1Clark变换和Park变换 2

255921.2.2T型三电平空间电压矢量 3

305421.3三电平SVPWM调制计算以及仿真 6

106971.1.1扇区判断 6

35421.1.2矢量作用时间计算 9

277501.1.3七段式时间分配 12

309761.1.4矢量状态转换为开关器件通断 14

1.1多电平逆变器调制方式

为此，可以更均衡地控制驱动信号，通过在T型三电兼归变压器中设置12个开关管，国家能够规范地导通、关断驱动信号，需要适当且有效的调制。直流电源的电流脉冲通过逆变器照明电路，在开关位置管的导通和通关的合作下，将220伏变成三相正弦波，完成电流冲击的逆变器过程。物理学家们研究各种各样的调制的有效的方法，通过改变不同的调制方式在不同的场合使用，可以得到不同的改善效果。一般的多电平逆变器调制方式如下。

1.1.1脉冲宽度调制（PWM）

今天，传统的脉宽调制（PWM）技术被广泛使用。包括PWM线压控制、PWM相电压调节、PWM随机脉宽、SPWM正弦脉宽调制等多种基本脉宽调制方式，在输出端得到一系列等幅不同宽度的高频振荡.这些特殊脉冲可用于代替三角波或所需波形。即正弦波的一半被分成N个等宽等幅部分，可以认为是N个等幅等幅连接的脉冲能量。这些发生器具有相同的空间面积，并与对应于正弦波的N部分的当前点重合。根据工业脉冲理论，具有相同脉冲波但整体形状不同的窄脉冲波甚至对惯性连杆具有相同的作用。因此，应该用这些特殊的脉冲能量来代替相移。改变脉冲宽度会改变逆变器电路的高输出频率和输出电压。新型正弦波调制（SPWM）技术成熟并广泛应用于逆变器。该技术将正弦调制波与三路载波进行比较，得到脉冲能量的等幅等宽调制，作为逆变组开关的通路信号。加上每个半调制的极性，SPWM可分为沸腾断路器和双极调制，如下图1.1所示。逆变桥臂的开关辅助设备在开关过程中以统计调制方式工作。基本调制技术具有科学原理更简单、基本控制方便、输出功率和输入电流非常稳定、具有一定的三次消谐学习能力等典型特点。因此，使用直流电压的效率低下，在某些情况下会降低逆变器的工作效率。单相逆变器可以接受两个SPWM极性，三相逆变器只能接受两个SPWM极性。

1.1.2阶梯波脉冲宽度调制技术（EPWM）

EPWM调制的基本原理是控制每一级的运行时间来抑制和声。指定阶次的输出波形接近所需的正弦波。每一级的操作时间越短，即步数越大，输出波形越接近正弦波。如果比较输出波和三边载波，就可以得到PWM调制信号。这种调制方式对逆变电路中电子器件的开关频率要求不高。直观易懂，原理也简单易懂。

EPWM调制可以使电气设备工作在地频状态，在该状态下获得较宽的输出范围，并在一定程度上抑制谐波。对开关频率要求不高，所以开关频率变低，逆变器的效率会提高。这种调制技术受到高效级联逆变器的青睐

1.2三电平SVPWM调制研究

1.2.1Clark变换和Park变换

在T型3级逆变器中，3相正弦波基准电压随时间变化，调制部分难以设计，因此需要坐标变换，将3相静止坐标系下的逆变器模型经由2相垂直静止坐标系，即a-b-c坐标系经过Clark进行变换。α-β坐标系为了实现并联网电流的控制，为了使网络电流与电网电压相同，需要将三相静止坐标系的逆变器模型转换成同

步旋转坐标系。也就是说，将a-b-c坐标系转换成d-q坐标系。如下图3-2所示，

（1）α-β坐标系下的数学模型

设式(3-1)为Clark变换公式，X表示相应的物理量，T1是变换矩阵。

式（1.1）

其中，变换矩阵

（2）d-q坐标系下的数学模型

α-β坐标系下的数学模型可以通过Park变换为d-q坐标系（同步旋转坐标系）下的数学模型。设式(3-2)为Park变换公式，X表示相应的物理量，T2是变换矩阵。

式（1.2）

其中，变换矩阵。

1.2.2T型三电平空间电压矢量

为了更加容易研究三电平SVPWM调制，需要将T型三电平逆变器的开关状态进行研究，如