永磁同步电机控制系统仿真—逆变器模型（2）

三相两电平逆变器的数学模型

三相两电平逆变器拓扑结构如下图所示，由3个H半桥组成，因此直流侧正母线电流i_p为三个H半桥的正母线电流之和，直流负母线电流i_n为三个H半桥的负母线电流之和。

三相二电平逆变器拓扑（以IGBT示意）

定义三相逆变器的输入输出和参数：

表1　In ports

表2　Out ports

表3　Parameters for Two Levels Inverter

三相两电平逆变器的Simulink实现

根据数学模型，搭建Simulink模型如下：

三相二电平逆变器的Simulink模型（点击查看大图）

三相两电平逆变器的对比验证

搭建仿真模型，与Specialized Power System（原产品名称SimPowerSystem）中的Universal Bridge模块进行对比。仿真模型如下，利用PWM Generator (2-Level)模块生成三相非同步的PWM信号，驱动三相逆变器，逆变器输出三相交流电供给Three-Phase Series RLC Load模块。

点击查看大图

表4　仿真参数

最后0.02s和0.002s的仿真波形如下，依次为Universal Bridge的b相电压，Simulink基本模块搭建的三相逆变器的b相电压，Universal Bridge的直流侧正母线电流，Simulink基本模块搭建的三相逆变器的直流侧正母线电流，三相交流电流。

可以看出采用Simulink基本模块搭建的三相逆变器的波形与Specialized Power System（原产品名称SimPowerSystem）中的Universal Bridge模块的输出电压、直流电流的波形是一致的。

最后0.02s的仿真波形

最后0.002s的仿真波形