[發(fā)明專利]低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410145537.7
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103956951A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋文勝;吳瑕杰;馮曉云;王順亮;葛興來
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，可在大功率三相交流異步電機(jī)控制系統(tǒng)中完成如下的調(diào)制方式：異步調(diào)制、九脈沖同步調(diào)制、七脈沖A同步調(diào)制、七脈沖B同步調(diào)制、五脈沖A同步調(diào)制、五脈沖B同步調(diào)制和三脈沖同步調(diào)制；其特征在于，所述軟核中：AD控制模塊01與AD轉(zhuǎn)換器、雙端口RAM控制模塊03相連；基于FPGA的雙端口RAM02與浮點DSP、雙端口RAM控制模塊03相連；雙端口RAM控制模塊03與AD控制模塊01、基于FPGA的雙端口RAM02、扇區(qū)判斷模塊04、調(diào)制切換方式管理模塊05相連；扇區(qū)判斷模塊04與調(diào)制方式切換管理模塊05、雙端口RAM控制模塊03相連；調(diào)制方式切換管理模塊05與扇區(qū)判斷模塊04、雙端口RAM控制模塊03、異步調(diào)制時間計算模塊06、矢量作用角度計算模塊07相連；矢量作用角度計算模塊07與調(diào)制方式切換管理模塊05、時間的歸一化模塊08相連；時間的歸一化模塊08與異步調(diào)制時間計算模塊06、矢量作用角度計算模塊07、PWM信號生成模塊09相連；PWM信號生成模塊09與時間的歸一化模塊08相連。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：所述的AD控制模塊01主要用于控制AD轉(zhuǎn)換器，用于對逆變器、電機(jī)側(cè)的反饋電壓、電流等模擬信號進(jìn)行由模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，為后續(xù)計算做準(zhǔn)備。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：所述的雙端口RAM控制模塊03主要用于輸出雙端口RAM所需的控制信號，對雙端口RAM的讀寫操作進(jìn)行控制，同時協(xié)調(diào)核心控制器與調(diào)制計算電路間的讀寫規(guī)則。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：所述的扇區(qū)判斷模塊04主要用于對參考空間電壓矢量U_ref位置判斷，并通過簡化定常數(shù)乘法器等設(shè)計降低了硬件電路的復(fù)雜程度。?

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：所述的調(diào)制方式切換管理模塊05主要用于根據(jù)逆變器的輸出頻率f和參考矢量U_ref的位置分別對切頻率點、參考空間電壓矢量U_ref切換位置點做出判斷，并選擇對應(yīng)的調(diào)制方式。?

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，?其特征在于：所述的異步調(diào)制時間計算模塊06主要用于異步調(diào)制時參考空間電壓矢量U_ref所在扇區(qū)確定參考空間電壓矢量U_ref的合成方式，并利用參考空間電壓矢量U_ref沿著α、β軸的分解量U_α、U_β、直流側(cè)電壓U_dc計算出兩個基本空間電壓矢量與零矢量的對應(yīng)作用時間。?

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：所述的矢量作用角度計算模塊07主要用于同步調(diào)制時根據(jù)調(diào)制方式切換管理模塊選擇的同步調(diào)制方式和參考空間電壓矢量U_ref所在扇區(qū)確定參考空間電壓矢量U_ref的合成方式，并利用參考空間電壓矢量U_ref沿著α、β軸的分解量U_α、U_β、直流側(cè)電壓U_dc、逆變器輸出頻率f計算出主矢量、輔矢量和零矢量在對應(yīng)扇區(qū)的總作用角度。?

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：若為異步調(diào)制，則所述的時間歸一化模塊08主要用于將異步調(diào)制時間計算模塊計算得出的基本矢量作用時間根據(jù)7段式PWM信號產(chǎn)生原理轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生PWM信號所需的開關(guān)導(dǎo)通時間；若為同步調(diào)制，則所述的時間歸一化模塊08主要用于將矢量作用角度計算模塊計算得出的作用角度轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生PWM信號所需的開關(guān)導(dǎo)通時間。?

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低載波比在線計算多模式空間矢量脈寬調(diào)制軟核，其特征在于：所述的PWM信號生成模塊09主要用于將開關(guān)導(dǎo)通時間轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動IGBT的PWM信號，并對上、下橋臂的PWM信號添加死區(qū)時間。?