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目前,我国面临着严重资源短缺的问题,电能也是其中之一。中、高压大容量电动机对电能的需求是最大的,同样浪费的电能也是最多的。研究适合于中高压的变频调速的技术,不仅能创造很好的经济效益也减少了对自然环境的污染。国外的中高压大容量的变频理论的研究比国内的要早的很多,而且技术比较成熟。我国对于该领域的研究方兴未艾,国外的产品占据着主要的国内市场,因此,研发出性能优越的中高压变频产品,具有显著的实际价值和重大的研究意义。 在中高压大容量变频调速的促使下,多电平技术在电能变换上备受人们的关注。多电平逆变器的直流母线电压均分成多份后,通过开关状态的组合,使输出电压的谐波含量低、功率元器件承受开关频率与关断电压降低了。本文选用了FPGA来实现60°坐标系下的空间矢量控制的算法,电路拓扑结构选取了三电平二极管钳位式。 论文介绍了传统三电平空间矢量算法和60°坐标系下三电平空间矢量算法的原理,尤其是60°三电平空间矢量算法。通过对3个基本矢量的开关状态函数根的个数的利用,简化基本矢量作用次序和作用时间的分配。在理论分析的基础上,对两种算法进行MatlabSim--ulink仿真。 本文选用实现三电平空间矢量系统主控芯片为CycloneⅡ系列FPGA,介绍了基于QuartusⅡ开发软件设计流程及方法。分析了60°坐标系下的三电平空间矢量算法的软件设计方法,把整个算法按照自下而上的设计方法分成了若干模块,用VerilogHDL语言设计各个模块。 在理论研究和仿真的基础上,设计了60°坐标系下的三电平空间矢量逆变器硬件的电路。试验样机在给定的条件下的进行上电运行,试验结果表明样机输出的驱动波形和电压波形达到了设计的要求。