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基于五电平逆变器直接转矩控制的研究摘要：传统的二电平直接转矩控制采用滞环控制可选电平数少控制精度低特别是对电机的转矩特性影响比较大。可通过采用多电平逆变器代替二电平逆变器重新调整开关表来改善控制特性。另一方面五电平产生60个有效的电压矢量如何分配这60个电压矢量也对控制效果影响很大。本文通过分析传统二电平的应用缺陷和控制电机需要圆形磁链的需求利用MATLAB/Simulink仿真验证比较了二电平和五电平对同一电机的控制效果验证了该方法的有效性。关键词：五电平；转矩控制；电压矢量分配；Simulink仿真中图分类号：TM464+.23文献标识码：A文章编号：1673-5048（2015）03-0048-03StudyonDirectTorqueControlBasedonFiveLevelInverterLeiMing（ChinaAirborneMissileAcademyLuoyang471009China）Abstract：Thetwoleveloftheconventionaldirecttorquecontrolishysteresiscontrol.Itsoptionallevelnumberislessthecontrolprecisionislowespeciallytheinfluenceonmotortorquecharacteristicsislarge.Byusingmultilevelinvertertoinsteadoftwolevelinvertertheswitchingtablecanbeadjustedtoimprovethecontrolcharacteristics.Ontheotherhandthefivelevelhas60effectivevoltagevectorandtheallocationofthesevoltagevectorshasgreatinfluenceonthecontroleffect.InthispaperthroughanalyzingtheapplicationdefectsoftraditionaltwolevelandtheneedsofcircularfluxMATLAB/Simulinksimulationisusedtocomparethecontroleffectoftwolevelandfivelevelonthesamemachinewhichverifiestheeffectivenessoftheproposedmethod.Keywords：fivelevelinverter；torquecontuol；distributionofvoltagevector；Simulinksimulation0引言近年来多电平高压逆变器在大功率电机的控制中越来越受欢迎五电平的逆变器作为多电平逆变器中的主力也得到越来越广泛的应用。异步电机的直接转矩控制是电机控制中的主要控制方式之一[1]但其采用滞环控制控制精度低如果采用五电平逆变器则可选电压矢量大大增多控制精度可以提高。五电平逆变器的研究也有许收稿日期：2015-01-04作者简介：雷明（1987-）男河南鹤壁人硕士研究生研究方向是电力电子、电源。多成果但大多是SPWM方法[2-3]和SVPWM方法[4]的延伸没有利用五电平有效矢量较多的优势和结合控制电机的实际需求：圆形磁链[5]因此如何分配电压矢量获得更接近于圆形磁链以减少转矩的波动是一个值得研究的问题本文将重点阐述电压矢量分配的方法。1五电平逆变器的拓扑结构五电平逆变器的拓扑结构有钳位式和级联式两种[5]本文采用中点钳位式拓扑结构其示意图如图1所示。从图1中可以看出每一相由8个开关管构成五电平的产生如表1所示。当S1S2S7S8图1钳位式五电平逆变器开通而S3S4S5S6关闭则A相相对于中点N输出电压为-Vdc（用-2来表示）；当S2S3S7S8开通而S1S4S5S6关闭则A相相对于中点N输出电压为-Vdc/2（用-1来表示）；其他情况则依次