第 4 章直流/交流变换器1电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）空间矢量的概念始于电动机分析4.6 三相逆变器的电压空间矢量控制（三相逆变器的电压空间矢量控制（1）逆变器的空间矢量控制（SVPWM）是从电动机的角度出发，着眼于使电机获得幅值恒定的圆形磁场。它以三相对称正弦波电压供电时的理想圆形磁通轨迹为基准，用逆变器不同的开关模式产生的实际磁通去逼近基准磁通圆，从而达到较高的控制性能。与SPWM相比，SVPWM直流电压利用率可提高15.5%，总谐波畸变率减小，易于实现数学控制和实时控制。电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.6 三相逆变器的电压空间矢量控制（三相逆变器的电压空间矢量控制（2）故逆变器各相输出端电压可表示为设则逆变器8种开关状态对应的电压空间矢量为其中U1U6为六个非零矢量，U7(111),U8(000)为两个零矢量。电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.6 三相逆变器的电压空间矢量控制（三相逆变器的电压空间矢量控制（3）根据空间矢量调制技术，任一空间矢量可由其相邻的两个电压空间矢量来合成。以第扇区为例，有逆变器输出参考电压为为了弥补Tc和T1+T2之间的时间差，在U1、U2逼近Uref的过程中需要插入零矢量，其作用时间为其中，Tc为开关周期根据正弦定理，可知其中，为参考电压在扇区的区间角扇区的空间矢量调制电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）1)输出参考电压矢量 的计算2) 所在扇区判断,确定选用的开关矢量3)开关矢量作用时间计算4)开关状态顺序安排 在电路正常工作的前提下，开关状态安排顺序有很多方式。例如：4.6 三相逆变器的电压空间矢量控制（三相逆变器的电压空间矢量控制（4）SVPWM算法的实现步骤：（a）（b）好处：好处：每次切换只动作一个开关，且占空比对称安排，可以减少输出电压谐波电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.7 大容量逆变器的复合结构大容量逆变器的复合结构引言引言4.4.7.1 127.1 12阶梯波逆变器阶梯波逆变器4.4.7.2 247.2 24阶梯波逆变器阶梯波逆变器电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）引言引言q开关器件电压开关器件电压6 67 7KVKV，3KA3KA6KA6KA、8KA8KAq一个三相桥容量难于达到一个三相桥容量难于达到1010MVAMVAq器件串联提高电压器件串联提高电压q器件并联增大电流器件并联增大电流q几个三相桥电路通过变压器组合成复合型逆变器是几个三相桥电路通过变压器组合成复合型逆变器是 扩大容量的有效途径扩大容量的有效途径电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.7.1 12阶梯波逆变器阶梯波逆变器电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.7.1 12阶梯波逆变器（续阶梯波逆变器（续1）电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.7.1 12阶梯波逆变器（续阶梯波逆变器（续2）电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.7.2 24阶梯波逆变器阶梯波逆变器电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）4.7.2 24阶梯波阶梯波逆变器（续）逆变器（续）输出电压波形合成输出电压波形合成电力电子学电力电子变换和控制技术（第二版）小节小节q逆变器应用非常广泛：变频变压、变速传动的交流电动机、逆变器应用非常广泛：变频变压、变速传动的交流电动机、恒频恒压交流负载、直流电源变换系统、新能源系统以及直流恒频恒压交流负载、直流电源变换系统、新能源系统以及直流输电系统等输电系统等. .q逆变器的开关器件现在都采用全控型开关器件。逆变器的开关器件现在都采用全控型开关器件。q功率：功率：GTOGTO（高）高）IGCTIGCT、IGBTIGBT、MCTMCT、SITSIT（中）中）P-P-MOSFETMOSFET（小）小）q频率：频率：P-MOSFETP-MOSFET、SITSIT（高）高） IGBTIGBT、IGCTIGCT、MCTMCT（中）中）GTOGTO（低）低）q逆变器输出电压大小可调和输出电压波形质量好。逆变器输出电压大小可调和输出电压波形质量好。