3.2 OW-PMSG系统两侧变流器空间电压矢量分析

由共直流母线型单边可控OW-PMSG系统拓扑结构图可知，在OW-PMSG系统中，OW-PMSG端电压矢量是由两侧变流器交流侧各自输出电压矢量叠加得到。考虑到OW-PMSG系统三相不控整流器交流侧输出的电压矢量由三相电流正负极性决定，其不控整流器侧电压空间矢量分布/控制方式与传统PMSG不同。因此，OW-PMSG端电压矢量可以表示为

式中， u _a1 、 u _b1 、 u _c1 为可控变流器交流侧输出的三相电压； u _a2 、 u _b2 、 u _c2 为不控整流器交流侧输出的三相电压。

在OW-PMSG系统中，与不控整流器交流侧电压矢量不同，可控变流器交流侧输出的电压矢量是由功率器件的开关状态决定的，因此，可控变流器侧电压矢量可表示为

式中， s 为可控变流器交流侧功率器件桥臂的开关函数，下标a、b和c分别表示OW-PMSG定子三相绕组； s _m =1（ m =a、b、c）为桥臂上管开通； s _m =0（ m =a、b、c）为桥臂下管导通； u _dc 为直流母线电压。图3-3所示为可控变流器交流侧根据开关管的开关状态产生的8种基本电压矢量（其中包括6个非零电压矢量和2个零电压矢量）。

相较于可控变流器而言，三相不控整流器交流侧输出的电压矢量取决于三相电流的正负极性。图3-4为不控整流器交流侧空间电压矢量图，从图中可以看出，不控整流器中二极管的导通或关断状态与不控整流器输入侧绕组三相电流的正负极性存在一一对应的关系。

表3-1为电流正负极性与不控整流器交流侧输出电压矢量的关系，其中“+”表示不控整流器对应该相电流的流入；“-”表示不控整流器对应该相电流的流出。当电流从OW-PMSG相绕组流入不控整流器交流侧时，对应不控整器桥臂上管导通；当OW-PMSG相绕组电流从不控整流器交流侧流出时，对应不控整流器桥臂下管导通。由于OW-PMSG三相绕组对称，不控整流器交流侧输出的电压矢量根据绕组三相电流正负极性存在6种开关状态。

由上文分析可知，不控整流器交流侧输出电压可由式（3.15）表示：

式中， u _a2 、 u _b2 、 u _c2 为不控整流器交流侧输出的电压；sgn为符号函数，其中符号函数可由式（3.16）表示： 2ApJ4Z97MyVndFERegKDWoYYesj0HUHsHiPUegACObHrxymk7zCruyvL+9BZCkZX