[發(fā)明專利]應用于電機驅動系統(tǒng)中的SVPWM調制方法

有效

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• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104467594A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 白保東;陳志雪;王禹;吳紅雨
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術領域

本發(fā)明屬于矢量控制技術領域，具體指一種應用于電機驅動系統(tǒng)中的SVPWM調制方法。

背景技術

目前，傳統(tǒng)的SVPWM調制方法在調制過程中，由于其要對六個扇區(qū)進行判斷與運算，使運算速度有了很大降低；且由于使用了零電壓矢量，使其在電機調速系統(tǒng)中產生和逆變直流側電壓相等的共模電壓，共模電壓會降低電機軸承的使用壽命，對我國工業(yè)生產不利。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：

本發(fā)明旨在針對上述情況，提供一種應用于電機驅動系統(tǒng)中的SVPWM調制方法，使SVPWM調制方法中的扇區(qū)的判斷與運算由六扇區(qū)降低到三扇區(qū)；使其在電機調速系統(tǒng)中產生的共模電壓降低到逆變直流側電壓的六分之一。

技術方案：

本發(fā)明是通過以下技術方案實施的：

一種應用于電機驅動系統(tǒng)中的SVPWM調制方法，其特征在于：該方法步驟如下：

(1)充分運用傳統(tǒng)SVPWM方法中的六個非零矢量；

(2)將步驟(1)所述的六個非零矢量進行處理，組成三個新的非零矢量，并根據(jù)三個新的非零矢量將空間劃分為三個新扇區(qū)；

(3)用步驟(2)所述的三個新的非零矢量，根據(jù)三個新的非零矢量所劃分的扇區(qū)，計算每個扇區(qū)中相鄰矢量的作用時間和判斷條件；

(4)用合成步驟(2)所述的新的非零矢量的傳統(tǒng)SVPWM方法中的非零矢量對每個新扇區(qū)進行調制；

(5)用每個新扇區(qū)中大小相等、方向相反的傳統(tǒng)SVPWM方法的非零矢量來代替零矢量。

所述的三個新的非零矢量是由六個傳統(tǒng)SVPWM方法中的非零矢量進行相鄰矢量兩兩合成得到的。

所述的三個新扇區(qū)表示三個新矢量在空間劃分出的三部分，每一部分作為一個扇區(qū)。

優(yōu)點和效果：

本發(fā)明提供了一種應用于電機驅動系統(tǒng)中的SVPWM調制方法，具有如下優(yōu)點：

(1)用本發(fā)明提供的SVPWM調制方法，優(yōu)化后，可以使本方法在DSP系統(tǒng)中的運算速度提高50％以上；

(2)用本發(fā)明提供的SVPWM調制方法，優(yōu)化后，對通過本方法調制的電機調速系統(tǒng)來說，可以使電機端產生的共模電壓降低到逆變器直流側電壓的六分之一。

(3)用本發(fā)明提供的SVPWM調制方法，優(yōu)化后，可以使本方法的扇區(qū)判斷與運算從六扇區(qū)降低到三扇區(qū)。

(4)用本發(fā)明提供的SVPWM調制方法，優(yōu)化后，可以使本方法省去復雜的三相到兩相的Clack變換。

(5)用本發(fā)明提供的SVPWM調制方法，優(yōu)化后，可以使本方法直接通過測得的三相電壓進行換算，使計算過程完全是整數(shù)的數(shù)學運算。

(6)用本發(fā)明的SVPWM方法進行調制，可以很好地應用到電機調速系統(tǒng)中對電機進行調速，而且在得到和傳統(tǒng)的SVPWM方法相同調制效果的基礎上，本發(fā)明方法還可以提高運算速度，且可以降低電機端產生的共模電壓。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)SVPWM的六個非零電壓矢量圖；

圖2是新矢量合成示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行具體說明：

本發(fā)明提供一種應用于電機驅動系統(tǒng)中的SVPWM調制方法，其特征在于：該方法步驟如下：

(1)充分運用傳統(tǒng)SVPWM方法中的六個非零矢量，圖1即為傳統(tǒng)SVPWM算法中所用的六個空間電壓矢量，本發(fā)明的SVPWM方法則是在這六個傳統(tǒng)矢量的基礎上進行了進一步的創(chuàng)新。

(2)將步驟(1)所述的六個非零矢量進行處理，組成三個新的非零矢量，并根據(jù)三個新的非零矢量將空間劃分為三個新扇區(qū)。新的SVPWM優(yōu)化方法是在傳統(tǒng)的SVPWM的基礎上，將六個非零矢量合成為三矢量進行調制，具體做法為：將V₁、V₆矢量合成為矢量V_x；將V₂、V₃矢量合成為矢量V_y；將V₄、V₅矢量合成為矢量V_z，下面令V_x、V_y包圍的扇區(qū)為一扇區(qū)；V_y、V_z包圍的扇區(qū)為二扇區(qū)；V_z、V_x包圍的扇區(qū)為三扇區(qū)，新矢量合成示意圖如圖2所示。

(3)用步驟(2)所述的三個新的非零矢量，根據(jù)三個新的非零矢量所劃分的扇區(qū)，計算每個扇區(qū)中相鄰矢量的作用時間和判斷條件。