[發(fā)明專利]三電平變換器SHEPWM與SVPWM平滑切換的混合調(diào)制方法

有效

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• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103825481A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 胡存剛;魏中原
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 朱坤保

技術領域

本發(fā)明涉及一種三電平變換器脈寬調(diào)制方法，特別是一種三電平變換器SHEPWM與SVPWM平滑切換的混合調(diào)制方法。

背景技術

隨著科技的進步與生活水平的提高，人們對電能質(zhì)量的要求也在不斷提升，三電平變換器等多電平變換器越來越多被使用與工業(yè)與社會生活等領域以提供更優(yōu)質(zhì)的電能。根據(jù)控制要求的變化來調(diào)整控制方法，在低頻時，選用SVPWM獲得更高的直流電壓利用率，減小電流脈動，也方便進行直流側中點電壓平衡；在高頻時，選用SHEPWM控制，可以有效降低高頻下的低次諧波，改善波形質(zhì)量，也降低了對濾波器的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種三電平變換器SHEPWM與SVPWM混合調(diào)制任意時刻平滑切換的方法。

為解決上述的技術問題，本發(fā)明一種三電平變換器SHEPWM與SVPWM平滑切換的混合調(diào)制方法，其特征在于，包括以下步驟，

S101：判斷是否有捕獲中斷，如果沒有，則返回步驟S101，如果有，則進入步驟S102；

S102：進入捕獲中斷，根據(jù)當前工作標志位判斷該時刻三電平變換器工作在何種調(diào)制方法下，關閉當前調(diào)制方法的中斷并打開另一種調(diào)制方法的相應中斷，如果當前工作標志位為0，則進入步驟S103；如果當前工作標志位為1，則進入步驟S106；

S103:當前調(diào)制方法為SHEPWM，選擇包括SHEPWM調(diào)制當前狀態(tài)的前后對稱時間段，再確定該時間段內(nèi)SHEPWM的不同輸出矢量及各矢量作用時間占該時間段的比例，每個輸出矢量與其相應所占時間比的乘積合成虛擬的輸出空間矢量；

S104：將虛擬的輸出空間矢量與SVPWM調(diào)制下的輸出矢量相比較，選擇SVPWM矢量圓上與虛擬的空間輸出矢量相位相同的參考矢量Vref作為切換到SVPWM調(diào)制的第一輸出點，實現(xiàn)SHEPWM到SVPWM的切換；

S105：修改工作標志位為1，返回S101；

S106：當前調(diào)制方法為SVPWM，根據(jù)SVPWM當前輸出的合成矢量確定相位為θ；

S107：將相位角θ對應到SHEPWM中，得到SHEPWM調(diào)制的a相相位，確定切換到SHEPWM調(diào)制的位置；

S108：根據(jù)SHEPWM的調(diào)制度m確定需要設置的開關角度，從而確定SHEPWM調(diào)制的三相輸出，在步驟S107確定SHEPWM調(diào)制的位置發(fā)出三相輸出切換到SHEPWM調(diào)制，實現(xiàn)SVPWM到SHEPWM的切換；

S109：修改工作標志位為0，返回S101。

進一步的，所述步驟S103中當前狀態(tài)的前后對稱時間段為T，包括當前狀態(tài)之前的時間段T/2和當前狀態(tài)之后的時間段T/2，所述1/(6*X*f)≤T≤1/(3*X*f),其中X為SHEPWM調(diào)制下四分之一周期內(nèi)的開關角度數(shù)目，f為SHEPWM調(diào)制頻率。

更進一步的，T=1/(4*X*f)。

進一步的，所述步驟S103和步驟S104為SHEPWM到SVPWM的切換，步驟S106到步驟S108為SVPWM到SHEPWM的切換，所訴SHEPWM到SVPWM的切換和SVPWM到SHEPWM的切換都是在一個60°范圍內(nèi)完成的。

進一步的，所述步驟S101中的捕獲中斷可以由系統(tǒng)自動切換產(chǎn)生也可以由外部按鈕手動切換產(chǎn)生。

采用上述方法后，低頻時采用異步SVPWM，高頻時采用SHEPWM，避免了高頻時SVPWM諧波特性變差和SHEPWM在低頻時存儲量大的缺點，充分發(fā)揮了二者的優(yōu)點，使變頻器在整個工作范圍內(nèi)都可以有效抑制低次諧波，得到較好的輸出波形，并且實現(xiàn)了SHEPWM與SVPWM在任意時刻進行切換，且切換過程相位不會發(fā)生變化，實現(xiàn)了平滑穩(wěn)定無突變。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明三電平SHEPWM與SVPWM混合調(diào)制方法的流程框圖。

圖2為本發(fā)明SHEPWM虛擬輸出空間矢量的矢量合成圖。

具體實施方式