[發(fā)明專利]一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410331488.6
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104135179B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康龍?jiān)?/a>;馮自成
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，通過給定a、b、c三相電壓u_a＝U_msinωt，u_b＝U_msin(ωt+120°)，u_c＝U_msin(ωt-120°)，U_m表示幅值，ω表示角速度，由a、b、c三相電壓在復(fù)平面確定三個(gè)電壓矢量由三個(gè)電壓矢量按照矢量合成法則合成空間矢量根據(jù)三相電壓瞬時(shí)值判斷空間矢量在復(fù)平面所處的區(qū)域，空間矢量在復(fù)平面上不同的區(qū)域時(shí)選用不同的坐標(biāo)系，確定用來合成空間矢量的基本矢量以及基本矢量的作用時(shí)間，通過基本矢量的坐標(biāo)確定基本矢量對應(yīng)的三相電壓型多電平逆變器的輸出狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述多電平逆變器是指三相電壓型多電平逆變器，包括三電平及三電平以上的三相電壓型多電平逆變器；對于三相電壓型多電平逆變器的每一相，若每相可以輸出N個(gè)電平，則按照從小到大的順序?qū)個(gè)電平依次記為狀態(tài)0至狀態(tài)N-1，N為大于等于3的正整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述基本矢量是指三相電壓型多電平逆變器三相的輸出電壓V_a、V_b、V_c在復(fù)平面上確定三個(gè)電壓矢量對于三相電壓型N電平逆變器，N為大于等于3的正整數(shù)，每相對應(yīng)的電壓矢量幅值有N種取值，按照矢量合成的原則得到不同大小和位置的矢量稱為基本矢量。

4.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述根據(jù)三相電壓瞬時(shí)值判斷空間矢量在復(fù)平面所處的區(qū)域是指：當(dāng)u_c數(shù)值最小時(shí)，判定空間矢量位于復(fù)平面上逆時(shí)針順序0°-120°區(qū)域內(nèi)；當(dāng)u_a數(shù)值最小時(shí)，判定空間矢量位于復(fù)平面上逆時(shí)針順序120°-240°區(qū)域內(nèi)；當(dāng)u_b數(shù)值最小時(shí)，判定空間矢量位于平面上逆時(shí)針順序240°-360°范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述空間矢量在復(fù)平面上不同的區(qū)域時(shí)選用不同的坐標(biāo)系進(jìn)行調(diào)制是指當(dāng)空間矢量位于復(fù)平面上逆時(shí)針順序0°-120°區(qū)域內(nèi)，坐標(biāo)系的第一個(gè)軸線即F軸為水平的直線，正方向向右，坐標(biāo)系的第二個(gè)軸線即S軸由第一個(gè)軸線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°得到；當(dāng)空間矢量位于復(fù)平面上逆時(shí)針順序120°-240°區(qū)域時(shí)，坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°；當(dāng)空間矢量位于復(fù)平面上逆時(shí)針順序240°-360°區(qū)域時(shí)，坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)240°。

6.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述確定用來合成空間矢量的基本矢量是指通過空間矢量在兩相坐標(biāo)系下的坐標(biāo)確定合成空間矢量的基本矢量，若空間矢量在兩相坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值為(f，s)，f和s向下取整后得到[f]和[s]，[]為向下取整符號，當(dāng)f-[f]≥s-[s]時(shí)，用于合成空間矢量的三個(gè)基本矢量坐標(biāo)為([f]，[s])、([f]+1，[s])以及([f]+1，[s]+1)，當(dāng)f-[f]＜s-[s]時(shí)，用于合成空間矢量的三個(gè)基本矢量坐標(biāo)為([f]，[s])、([f]，[s]+1)以及([f]+1，[s]+1)。

7.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述基本矢量的作用時(shí)間是指若空間矢量的坐標(biāo)為(f，s),選用的基本矢量為([f]，[s])、([f]+1，[s])、([f]+1，[s]+1)時(shí)，則三個(gè)基本矢量的作用時(shí)間依次為([f]-f+1)、([s]-s-[f]+f)、(s-[s])；選用的基本矢量坐標(biāo)為([f],[s])、([f],[s]+1)、([f]+1,[s]+1)時(shí)，則三個(gè)基本矢量的作用時(shí)間依次為([s]-s+1)、([f]-f+s-[s])、(f-[f])。

8.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種多電平逆變器空間矢量脈沖寬度調(diào)制方法，其特征在于，所述通過基本矢量的坐標(biāo)確定基本矢量對應(yīng)的三相電壓型多電平逆變器的輸出狀態(tài)是指，對于一個(gè)三相電壓型N電平逆變器，N為大于等于3的正整數(shù)，其三相分別為U相、V相、W相，若某個(gè)基本矢量在兩相坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(x，y)，當(dāng)空間矢量在復(fù)平面上逆時(shí)針順序0°-120°區(qū)域內(nèi)，基本矢量對應(yīng)的三相電壓型逆變器輸出狀態(tài)為(x+i，y+i，i)，其中i為自然數(shù)，且0≤x+i≤N-1，0≤y+i≤N-1，0≤i≤N-1；當(dāng)空間矢量在復(fù)平面上120°-240°區(qū)域內(nèi)，輸出狀態(tài)的三項(xiàng)分別對應(yīng)三相電壓型逆變器的V、W、U相；當(dāng)空間矢量在復(fù)平面上逆時(shí)針順序240°-360°區(qū)域內(nèi)，輸出狀態(tài)的三項(xiàng)分別對應(yīng)三相電壓型逆變器的W、U、V相。