[發明專利]鐵路客車逆變電源PWM調制方法

無效

• 申請號: 201210044469.6
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102594183A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王旖雯;王婷
• 申請（專利權）人: 武漢正遠鐵路電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及車載逆變電源的調制方法，具體涉及鐵路客車逆變電源PWM調制方法。

背景技術

目前客車DC600V車載逆變電源一般采用普通的空間矢量調制方法，在調制的過程中，需要采用高性能輸出濾波器和高性能散熱器，或者強迫風冷機進行散熱降溫，不僅開關損耗高、輸出電壓諧波值大，而且成本較高，噪音大，且占用場地大，不利于實際生產推廣。

發明內容

本發明的目的在于解決上述存在的問題，而提供一種能有效的降低逆變器的開關損耗，減小輸出電壓諧波，降低輸出濾波器的要求的鐵路客車逆變電源PWM調制方法。

為實現上述目的，本發明設計的一種鐵路客車逆變電源PWM調制方法，包括以下步驟：①、利用隨機函數生成一個隨機數，依據該隨機數，確定逆變電源PWM調制的載波比；②、進行低開關損耗處理：柒電壓空間矢量被均勻的分在兩邊并被零電壓空間矢量代替，或者零矢量集中在中間并被柒矢量代替，這樣一個周期的開關次數為4(普通的電壓空間矢量調制的開關次數為6)，減少了1/3的開關次數；③、采用步驟①確定的PWM調制載波比、步驟②的低開關損耗處理，進行電壓空間矢量調制。電壓空間矢量調制完后，返回步驟①。

本發明將隨機開關頻率RPWM、低開關損耗PWM調制方法、電壓空間矢量調制方法等有效結合在一起，通過合理調整零矢量來降低開關次數，從而達到降低開關損耗的目的；通過隨機PWM使逆變器輸出電壓的諧波均勻分布在一個較寬的頻率范圍內，從而抑制噪聲和機械振動的目的，有效降低了逆變器的開關損耗，減小輸出電壓諧波，降低輸出濾波器的要求，從而可以使用普通散熱器實現自然冷卻，降低輸出濾波器成本，降低噪音。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖；

圖2為采用本發明方法進行逆變電源PWM調制的開關序列變化圖；

圖3為現有普通的電壓空間矢量調制方法的開關序列變化圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發明作進一步的詳細說明。

下述的零矢量即為零電壓空間矢量柒矢量即為柒電壓空間矢量

如圖1所示的鐵路客車逆變電源PWM調制方法，包括以下步驟：①、利用隨機函數生成一個隨機數，依據該隨機數，確定逆變電源PWM調制的載波比；②、進行低開關損耗處理：兩種處理方式，第一種是柒矢量被均勻的分在兩邊并被零矢量代替，開關序列變為第二種為零矢量集中在中間并被柒矢量代替，開關序列變為這兩種方式的一個周期開關次數都為4；③、采用步驟①確定的PWM調制載波比、步驟②的低開關損耗處理，進行電壓空間矢量調制。電壓空間矢量調制完后，返回步驟①。

圖2為低損耗低噪音PWM調制方法的開關序列變化圖實例圖，其中T1，T2……是隨機函數產生的隨機數，柒矢量被均勻的分在兩邊并被零矢量代替，開關序列變為一個周期的開關次數為4，零電壓空間矢量和柒電壓空間向量分別對應逆變器上半橋開關管的全部導通，或者下半橋開關管的全部導通，而普通的電壓空間矢量調制的開關序列為參閱圖3所示，開關次數為6，與普通的電壓空間矢量調制方法相比，本發明方法減少了1/3的開關次數，有效的降低了開關次數。故利用電壓空間矢量調制可以減小轉矩脈動、減小電流畸變、提高電壓利用率；利用低損耗低噪音PWM調制方法，可以減少1/3的開關次數，有效的降低了開關損耗；利用隨機開關頻率RPWM可以減小輸出電壓諧波，降低輸出濾波器的要求從而實現了低損耗低噪音的目的，可以使用普通散熱器實現自然冷卻，降低輸出濾波器成本，降低噪音。

本說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。