VIENNA整流器SVPWM控制策略研究

汤恩君，胡海兵，汤欣喜

(南京航空航天大学，江苏 南京 210096)

0 引言

随着现代电力电子技术的快速发展与不断更新，工业领域中对高压大功率变流器装置的应用要求越来越高，前端整流器作为高压大功率变流器装置的核心部件，其性能将直接影响变流器装置整体控制效果。1980年日本学者率先提出基于二极管箝位式的三电平整流器，并给出了三电平整流器独特的拓扑结构方案。经验证，此类整流器装置具有功率因素灵活可调、正弦度理想以及电流谐波干扰少等诸多优势，具有广泛应用价值。但从成本上来看，该三电平整流器内部共有12个开关器件，除控制复杂，整流控制缺乏可靠性以外，元器件成本也比较高。近年来，为了克服三电平整流器装置在实际应用中存在的诸多问题与局限，有关学者以能量无需双向流动为研究背景，通过减少开关器件的方式解决上述问题，提出了一种基于三相六开关器件的VIENNA整流器[1-3]。相较于传统两电平PWM整流器装置而言，VIENNA整流器所采用开关器件完全相同，但单个开关器件所承受电压水平仅为50%直流母线电压左右。且相较于常规三电平整流器而言，VIENNA整流器所需功率开关器件数量降低为原数量的50%，控制简单，效率高，功率密度大，成本低[4-5]。

本文分析了VIENNA整流器的工作原理及SVPWM调制模式，并引入了小矢量调节因子f，采用电压外环和电流内环的闭环控制方法，提高了整流器的动态和稳态性能。

1 VIENNA整流器工作原理分析

图1所示为典型VIENNA整流器的基本结构。……