[發(fā)明專利]一種用于三相逆變器的空間矢量脈寬調(diào)制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410015381.0
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN104184354A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡雯;曾立;莊書琴
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市中興昆騰有限公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02M1/12
• 代理公司: 廣東廣和律師事務(wù)所 44298
• 代理人: 劉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，具體涉及一種用于三相逆變器的空間矢量脈寬調(diào)制方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，空間矢量脈寬調(diào)制(Space?Vector?Pulse?Width?Modulation，SVPWM)逆變技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，如變頻器、不間斷電源（UPS）、光伏逆變器等。在三相逆變器的電路結(jié)構(gòu)中，常規(guī)SVPWM控制方式不可能有效地抵消逆變器產(chǎn)生的dv/dt，從而會在三相的中點產(chǎn)生一個跳變的共模電壓，具體分析如下：

如圖1所示的三相逆變器電路，由于該逆變器三相橋臂共有6個開關(guān)管，為了研究各相上下橋臂不同開關(guān)組合時逆變器輸出的空間電壓矢量，特定義開關(guān)函數(shù)S_i(i=a、b、c)為：

Si=10]]>???式1

其中，S_i=1，代表上橋臂開關(guān)管導(dǎo)通；S_i=0，代表下橋臂開關(guān)管導(dǎo)通此時。(S_a、S_b、S_c)的全部可能組合共有八個，包括6個非零基本空間矢量U₁(001)、U₂(010)、U₃(011)、U₄(100)、U₅(101)、U₆(110)和兩個零矢量U₀(000)、U₇(111)。將六個非零基本空間矢量作為分界線可將電壓矢量空間分為六個扇區(qū)，如圖2所示。

空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)就是通過這八種基本空間矢量的組合，使逆變器的輸出電壓在一個采樣周期與期望的任意空間電壓矢量相等。由于三相逆變器在任意時刻只能處在一種開關(guān)狀態(tài)，若利用八個基本空間矢量來逼近設(shè)定的空間電壓矢量，則該設(shè)定的空間電壓矢量的分解有多種組合，為減少開關(guān)動作次數(shù)，充分利用空間矢量的有效作用時間，可用該設(shè)定的空間電壓矢量所處空間扇區(qū)的兩個基本空間矢量與兩個零矢量U₀、U₇的線性組合來等效合成，根據(jù)各合成矢量的大小來確定各開關(guān)狀態(tài)作用時間的長短，從而達到脈寬調(diào)制的目的。其中，非零基本空間矢量的幅值相同（模長為2Vdc/3），相鄰的基本空間矢量間隔60°，而兩個零矢量U₀、U₇幅值為零，位于中心。在每一個扇區(qū)，選擇相鄰的兩個非零基本空間矢量以及零矢量，按照伏秒平衡的原則來合成每個扇區(qū)內(nèi)的任意電壓矢量，等效成下式：

U_ref*T=U₁*T₁+U₂*T₂+U₀*(T₀/2)+U₇*(T₀/2)??式2

其中，U_ref為所設(shè)定的空間電壓矢量；T為開關(guān)周期；T₁、T₂、T₀/2分別為對應(yīng)兩個非零電壓矢量U₁、U₂和零電壓矢量U₀及U₇在一個開關(guān)周期的作用時間。

在合成時，零矢量U₀、U₇對所設(shè)定的空間電壓矢量U_ref的合成是不作任何貢獻的，但是不同的零矢量分配方案會對損耗、輸出電壓的諧波含量以及共模干擾電壓有較大影響。下面將分析使用傳統(tǒng)空間矢量脈寬調(diào)制方法時，各開關(guān)狀態(tài)下共模電壓。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)不難得出，在不同開關(guān)狀態(tài)下逆變器產(chǎn)生的共模電壓為：