本发明专利技术专利涉及为一种三电平变流器的空间矢量调制方法。此调制方法采用非正交的60°坐标系进行参考电压矢量的合成及基本矢量作用时间的计算。采用的60°坐标系定义为g-h坐标系，取g轴与α-β坐标系中α轴重合，逆时针旋转60°作为h轴。在60°坐标系下三电平变流器的所有基本矢量坐标均为整数；因此对于任意的空间参考电压矢量，距离最近的4个基本矢量，可通过其在60°坐标系下的坐标向上和向下取整得到；本发明专利技术所述的方法与传统的三电平调制算法相比大大减少了计算量，更利于调制算法的硬件实现。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术专利涉及为。此调制方法采用非正交的60°坐标系进行参考电压矢量的合成及基本矢量作用时间的计算。采用的60°坐标系定义为g-h坐标系，取g轴与α-β坐标系中α轴重合，逆时针旋转60°作为h轴。在60°坐标系下三电平变流器的所有基本矢量坐标均为整数；因此对于任意的空间参考电压矢量，距离最近的4个基本矢量，可通过其在60°坐标系下的坐标向上和向下取整得到；本专利技术所述的方法与传统的三电平调制算法相比大大减少了计算量，更利于调制算法的硬件实现。【专利说明】
本专利技术SPWM
，特别一种新颖的三电平变流器调制方法。
技术介绍
三电平变换器的PWM控制技术的研宄，早期主要是集中在优化PWM技术上，典型的 如特定谐波消除法该方法可以在有限开关频率下消除特定频次的谐波，但实时计算困难， 通常是用查表方式完成，数据存储量大，随着载波调制技术在两电平变换器上的成熟，载波 调制技术也从两电平逐渐移植到三电平上，并发展出多种调制方法，上个世纪九十年代研 宄的重点转向了空间矢量调制PWM技术，它不仅改善载波调制中电压利用率低的问题，而 且降低了输出谐波含量，更具有算法灵活，实时性好等优点，得到了广泛的应用。 三电平SVPWM控制算法，核心问题是空间电压矢量的选择，也就是当等效矢量运 行到哪个区间时采用哪几个空间电压矢量来合成的问题。仿照两电平SVPWM的做法，可以 以六个大矢量为边界将空间矢量图划分为六个正三角形区域，以大矢量（1-1-1)为起始按 照逆时针每60°依次定义为扇区1、11、…、VI。这六个扇区除了其所包含的电压矢量不同 夕卜，其形状及组成等均具有一定的对称性，只需研宄其中一个扇区，所得到的结论具有一定 的普遍性，稍作修改就可推广到其它三角形中，下面所有的研宄均以I扇区为例展开。为了 减少谐波和开关次数，原则上，参考矢量在哪个扇区，就用哪个扇区的矢量来合成，例如当 参考矢量位于I扇区内部时，则采用I扇区的几个空间矢量来合成。至于利用扇区内的哪 几个矢量及各矢量的作用时间的计算，则各有各的算法。一般来说，三电平逆变器的SVPWM 算法主要包括参考矢量所在扇区号的判断及工作模式判断，开关矢量的选择优化，开关矢 量作用时间计算，以及所选矢量作用顺序的确定。 传统的三电平SVPWM控制算法思路清晰、简单易懂，易于接受，但是开关矢量作用 时间的计算、作用次序的选取比较复杂，需要预先存储大量的数据表格，甚至可能包含大量 的三角函数，DSP处理起来比较复杂且速度慢，同事也没有考虑三电平逆变器直流侧中点电 位的平衡问题。本专利技术中介绍的60°坐标系的SVPWM算法，可省去传统SVPWM算法大量的 三角函数运算，相较于传统算法更易于DSP的控制实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，用以实现三电平变 流器的空间矢量调制。 -种三电平变流器的空间矢量调制方法，采用非正交的60°坐标系进行参考电压 矢量的合成及基本矢量作用时间的计算：以60°坐标系为g-h坐标系，取g轴与a-|3坐 标系中a轴重合，逆时针旋转60°作为h轴；在60°坐标系下所有基本矢量的坐标均为整 数，对于任意的空间参考电压矢量，距离最近的4个基本矢量由其在60°坐标系下的坐标 向上和向下取整得到；得到基本矢量后根据伏秒平衡原理计算参考矢量作用时间，采用每 个矢量序列以负小矢量开头，正小矢量居中的7段式空间矢量序列。 设参考电压矢量仏^在a-0坐标系中的坐标为（U,efa，U,efP)，在g_h坐标系下的 坐标为（U,g，UJ，两坐标系间的变换为： 【权利要求】1. ，其特征在于，采用非正交的60°坐标系进 行参考电压矢量的合成及基本矢量作用时间的计算：以60°坐标系为g-h坐标系，取g轴 与a-|3坐标系中a轴重合，逆时针旋转60°作为h轴；在60°坐标系下所有基本矢量的 坐标均为整数，对于任意的空间参考电压矢量，距离最近的4个基本矢量由其在60°坐标 系下的坐标向上和向下取整得到；得到基本矢量后根据伏秒平衡原理计算参考矢量作用时 间，采用每个矢量序列以负小矢量开头，正小矢量居中的7段式空间矢量序列。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于，设参 考电压矢量UMf在a-0坐标系中的坐标为（Urafa，Umfp)，在g-h坐标系下的坐标为（I4g，式中：t、仏8分别为Urg向上和向下取整，％,、心分别为Ua向上和向下取整；UB。 I、UBB、1分别为U在60°坐标系中坐标向上取整和向下取整得到的基本矢量；U%、I为参考矢量UMf最近的2个基本矢量；根据表达式UUril- (U^-Ubui)的符号，确定第3个距 离参考矢量Uref最近的基本矢量：当表达式的值大于0时，Ubb为第3个最近的基本矢量，当 表达式的值小于〇时，Ua为第3个最近的基本矢量。4.根据权利要求3所述的，其特征在于，根据 伏秒平衡原理列出5.根据权利要求4所述的，其特征在于，采用 每个矢量序列以负小矢量开头，正小矢量居中的7段式空间矢量序列，保证两个相邻的开 关状态只有两个互补的开关信号变化，且一个开关周期中开关状态对称，首尾保持一致避 免了不同扇区间切换或不同子区域切换时相邻两个电压矢量发生突变。【文档编号】H02M7/483GK104506064SQ201410727145【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日 【专利技术者】肖鹏, 郜亚秋, 刘刚, 孙健, 梁燕, 许恩泽, 刘海舰, 赵宇 申请人:许继电气股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三电平变流器的空间矢量调制方法，其特征在于，采用非正交的60°坐标系进行参考电压矢量的合成及基本矢量作用时间的计算：以60°坐标系为g‑h坐标系，取g轴与α‑β坐标系中α轴重合，逆时针旋转60°作为h轴；在60°坐标系下所有基本矢量的坐标均为整数，对于任意的空间参考电压矢量，距离最近的4个基本矢量由其在60°坐标系下的坐标向上和向下取整得到；得到基本矢量后根据伏秒平衡原理计算参考矢量作用时间，采用每个矢量序列以负小矢量开头，正小矢量居中的7段式空间矢量序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，郜亚秋，刘刚，孙健，梁燕，许恩泽，刘海舰，赵宇，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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