摘 要： 通過SIMULINK/MATLAB對Z-SOURCE驅動系統進行仿真，研究電機在滿負荷和空載兩種情況下的電流、轉速和電磁轉矩，得到了一個滿意的控制結果。
關鍵詞： 交流電機驅動；PWM；Z-SOURCE逆變器；SIMULINK/MATLAB

　傳統的電壓源逆變器和電流源逆變器拓撲在各種場合得到了廣泛的應用，且控制技術已經非常成熟，但是擺脫不了其自身所固有的缺點，從而使得在一些復雜的應用場合，傳統的電壓源或電流源逆變器受到了挑戰(zhàn)[1-3]。Z-SOURCE逆變器為系統的運行提供了一種低成本、高效率、良好操作性的結構。阻抗網絡的引進，將主變換器電路與電源或負載耦合，使Z-SOURCE逆變器既不是電壓源逆變器，也不是電流源逆變器，從而實現升/降壓很寬的調壓范圍，輸出電壓可以高于或低于輸入電壓。同時，Z-SOURCE逆變器的抗電磁噪聲干擾的能力也是它的優(yōu)勢所在[3-4]。
1 Z-SOURCE逆變器
1.1 Z-SOURCE的結構
　Z-SOURCE是一種基于Z-SOURCE儲能網絡的變換拓撲，之所以稱之為Z(阻抗)型逆變器，主要是其直流緩沖和儲能電路結合了VSI和CSI的特點，由獨特的阻抗網絡組成，這樣使得Z-SOURCE逆變器在直流儲能中具有二階特性，滿足了端口可開路可短路的條件。其電路結構如圖1所示。電路由輸入電源、二極管、兩個等值的電容、兩個等值的電感組成。其中，電容和電感連接成“X”形結構。二極管主要是防止反向電流，電容作為輸入到輸出的主要能量轉換元件。


　其中K為增益因子。
　由式(7)可知，通過控制直流零矢量占空比D和調制因子M就可得到任意大小的交流輸出電壓。這同傳統的逆變器相比，系統的調壓范圍明顯得到增加。
2 PWM控制技術
　PWM逆變器可分為單相、三相等。這些變頻器能產生交流電壓的變量級以及變頻。PWM逆變器常用于交流電機變頻變壓反饋調速驅動。為了得到很寬的調速范圍，交流電壓需要改變頻率與占空比[5-6]。Carrier-based PWM方法經常應用在逆變器中，因為它們都很簡單，易于實現，如圖2所示。開關信號生成PWM波形如圖3所示。這里生成的PWM波形實際上是由方波和三角波疊加而成，也稱SPWM法。