摘 要：对于三相电压型、电流型变流器进行了低频建模，分析了三相电压型整流器在spwm与5vm调制方式下的升压特性和电流型变流器在spwm调制下的降压工作特性。

    关键词：低频模型：svm：spwm

    0 引言

    当能量从交流侧向直流侧传送时，电压型spwm变流器具有升压特性，电流型spwm变流器具有降压特性。电压型5pwm变流器工作原理与buck直流斩波器相似，因而将boost直流斩波器的概念引入三相电压型spwm变流器。而电流型spwm变流器工作原理则近似buck直流斩波器。

    本文对三相电压spwm变流器和电流型spwm变流器建立了低频数学模型。分析了在spwm和svm调制方法下三相电压型变流器的

    升压特性和spwm调制方式下三相电流型变流器的降压特性。对于三相变流器电路工作模式分析具有较大指导意义。

    1 三相spwm变流器的低频数学模型

    三相电压型spwm变流器主电路拓扑如图1所示。从直流侧的角度出发，以单位功率因数整流器为例，讨沦三相电压型spwm变流器的低频数学模型。电压型单位功率因数变流器的等效电路如图2所示。其低频相量图如图3所示。在低频时式(1)成立。

    式中：vdc为变流器直流側电压；

    (sa1，sb1，sc1)为三相调制波函数的基波分量；

    (va1，vb1，vc1)为变流器交流侧电压的基波分量。

    三相开关函数基波分量为

    式(2)中若载波幅值为1，则m为幅度调制比。

    由图3得变流器交流侧电压基波为

    由式(4)可见，电压型变流器直流电压输出与幅度调制比成反比。当幅度调制比增加吋，同一载波周期内脉宽增加，但直流输出却减小。因而，三相电压型spwm变流器具有boost电路的特性。在三相对称运行时，变流器的每相电压独立，各相也具有boost特性。此外，三相电压型spwm变流器还具有如下特点：

    1)三相spwm变流器等效为两个boost直流斩波器同时工作；

    2)三相spwm变流器能量可以双向流动，四象限运行。

    三相电流型变流器主电路拓扑如图4所示。

    同样可以分析三相电流型变流器的低频模。三相电流型变流器等效电路如图5所示，矢量图如图6所示。

    由电流型变流器的低频相暈图可得电容电压为式中：vdc为直流侧电压；

    idc为直流侧电流。

    由三相对称系统三相电流瞬时值和为常数，得电流型变流器输出电压为

    由式(10)可见，电流型变流器直流输出电压与幅度调制比成正比。当幅度调制比减小时，同一载波周期内脉宽减小，直流输山减小。因而，三相电流型spwm变流器具有降压电路的特性。

    2 三相电压型svm变流器的升压特性分析

    2-levelsvm的丌关状态矢量如图7所示，其实现方法是：在一个采样周期内，参考矢量vi，vi+1由相邻的两个非零开关矢量vi、vi+1和零矢量v0合成，如式(11)所示。

    vrt=viti+vi+1ti+1+v0t0 （11）

    式中：t为采样周期；

    ti，ti+1，t0分别为开关矢量v