[發明專利]一種二電平三相空間矢量脈沖寬度調制器及其SVPWM優化方法

有效

• 申請號: 201310695822.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103715956A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 黃招彬;文小琴;游林儒;汪兆棟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及交流電機控制的技術領域，尤其是指一種考慮死區與窄脈寬限制的二電平三相空間矢量脈沖寬度調制器及其SVPWM優化方法。?

背景技術

脈沖寬度調制（PWM，pulse?width?modulation）是電機控制系統的重要組成部分。由于矢量脈沖寬度調制（SVPWM，space?vector?PWM）技術的高電壓利用率、低電壓諧波和易數字實現等特性，其在電機矢量控制中得到廣泛應用。?

在二電平三相逆變系統中，開關管的8種狀態能夠產生6個基本電壓矢量v₁/v₂/…/v₆和2個零矢量v₀/v₇，基本電壓矢量構成的正六邊形區域（包括邊界）為輸出電壓能夠到達的范圍（電壓空間）。電壓空間內的任意電壓矢量都可以通過相鄰兩個基本矢量和零矢量合成，即為SVPWM技術。?

設給定參考電壓U_r（U_r∠θ）以最大相電壓（基本電壓矢量構成的正六邊形內接圓半徑）為基準標幺化，標幺化結果u_r(u_r∠θ)（θ∈[0,2π)），u_r記為調制度，即那么，最大輸出電壓為基本電壓矢量（幅值為），調制度為當u_r≤1時，輸出電壓矢量ur軌跡都在正六邊形內（不超出內接圓），可以正常輸出圓形磁鏈，即為線性調制區；當1＜u_r≤時，輸出電壓矢量u_r有部分軌跡超出正六邊形范圍（超出內接圓），不能正常輸出圓形磁鏈，為過調制區。?

目前已經提出多種過調制方法，以求減小過調制區的諧波，減少過調制運?算量，提高過調制區線性度。?

如圖5a所示，電壓空間可以基本矢量為邊界將矢量空間分為S1/S2/S3/S4/S5/S6六個區域，每個區域中電壓矢量u_r可以通過前向相鄰基本電壓矢量v_k、后向相鄰基本電壓矢量v_k+1和零矢量v_z（v₀或者v₇）合成，即?

ur=t1vk+t2vk+11=t1+t2+t0]]>

其中T_s、T₁、T₂和T₀分別為PWM周期、前向相鄰基本矢量時間、后向相鄰基本矢量時間和零矢量時間，t₁＝T₁/T_s，t₂＝T₂/T_s，t₀＝T₀/T_s。SVPWM實現一般采用七段式的對稱調制方式，如圖5b所示，，其中T_a、T_b和T_c分別為A相、B相和C相上橋臂PWM比較點時間（高電平導通）。?