两电平的直接转矩控制在扇区划分和电压矢量选取上都相对比较成熟^[39-40]，通常选择各非零矢量的角平分线将平面划分为六个扇区，而三电平由于矢量数目的增多，扇区划分以及矢量选择相对复杂^[15，20-23]。

首先考虑扇区划分和矢量选择问题。此时仅考虑DTC本身磁链和转矩控制的需要，中点平衡和矢量切换的问题随后考虑。图7-21所示是三电平DTC的空间矢量图及其扇区划分。与两电平不同，三电平划分成12个30°的扇区，以12个中长矢量作为各个扇区的角平分线，图7-21a给出了各个矢量及编号，各个扇区及编号在图7-21b中给出。

图7-21 三电平DTC空间矢量图及其扇区划分

其次是矢量优化选择。三电平DTC根据当前转矩和磁链的误差需要来选择电压矢量，其原理见表7-1，转矩和磁链都采用三级滞环。其中，k表示当前定子磁链的位置在第k扇区，计数采用循环方式，如k=11，则k+2表示的矢量序号为1。三电平DTC中可同时满足磁链和转矩需求的有时不止一个矢量，如表中括号里矢量所示，此时采取转矩优先的原则。

表7-1 三电平DTC矢量选择原理

满足磁链和转矩需要仅仅是三电平DTC的一个基本要求，另外还需要满足的是中点平衡和矢量切换问题。(www.daowen.com)

中点平衡是二极管中点钳位式三电平逆变器必须要解决的问题。在高压大容量系统中，通常负载电流比较大，从而中点电流也比较大，对中点电流的充放电会使得中点电压有较大波动。一般限制中点电位的波动不超过直流母线电压的5%，否则某些开关器件承受的反压将比原来高10%，再加上由于器件动作所引起的尖峰电压，器件的电压裕量大大减少。在三电平的矢量中，大矢量和零矢量由于和中点并无直接连接，所以对中点平衡没有影响；中矢量和小矢量都至少有一相和中点相连，中矢量在一个线电压周期内会自动平衡，但会导致中点电位出现三倍主频的波动，小矢量存在正负两个冗余的状态，它们对中点平衡的作用恰好是相反的，因此维持中点平衡主要是通过调整正负小矢量的作用时间来实现。各种中点平衡方法到最后基本上都是利用正负小矢量对中点的相反作用来实现中点平衡，这也是在三电平DTC里实现中点平衡的主要思路。

矢量切换主要是避免三相同时动作和开关状态在2和0之间跳变，即正负母线电压之间的跳变。前者对主电路不利，增加了缓冲电路设计的负担，后者对负载不利，使谐波增加。

通过分析不同矢量之间切换的可能性，以及中点平衡和避免三相同时动作的综合考虑，最后得出矢量选择和切换的原则如下：

1）根据磁链和转矩需要选择矢量，如表7-1所示。在有两个矢量同时满足需求时，采取转矩优先的原则。

2）根据原则1）得出的矢量通常不能直接切换，为了满足中点平衡和矢量切换需要加入中间过渡矢量，原则如下：①尽量选用中长矢量，以提高直流母线电压利用率；②中矢量和相邻的小矢量、中矢量可以自由切换；③长矢量和相邻的中矢量以及同一角度位置的正负小矢量可以自由切换；④小矢量和零矢量之间可以自由切换，但不推荐相邻小矢量之间的切换；⑤在发小矢量时选择对中点平衡有利的矢量。

基于以上原则，可以在满足磁链和转矩需要的同时，满足中点平衡和矢量切换的需求。需要指出的是，由于引入了中间过渡矢量，磁链和转矩尤其后者的动态响应会降低；另外，上面切换原则保证了不会三相同时动作和正负母线之间的切换，但有可能存在两相开关状态的同时动作。