[發明專利]電機控制系統及SVPWM的死區插入方法

有效

• 申請號: 201510091377.7
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104682827B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 黃招彬
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司
• 主分類號: H02P27/12
• 分類號: H02P27/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，特別涉及一種空間矢量脈寬調制SVPWM的死區插入方法以及一種電機控制系統。

背景技術

在電機控制的脈寬調制(Pulse Width Modulation，PWM)中，最常用的調制方法是空間矢量脈寬調制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)。當控制器的輸出電壓工作在電壓空間內部時，采用三相調制方式輸出的各相電平均為調制電平(上下橋臂均為調制電平稱為調制狀態)。當控制器的輸出電壓到達電壓空間邊界時，至少有一相電平為恒定電平(上橋臂為恒定高電平稱為恒高狀態，上橋臂為恒定低電平稱為恒低狀態)。

也就是說，在采用三相調制方式時，當輸出電壓工作在電壓空間內部時，各相電平只有調制狀態；當輸出電壓從電壓空間邊界不同區間切換，或者從電壓空間邊界到電壓空間內部切換時，各相電平會出現恒高狀態與恒低狀態之間、恒高狀態與調制狀態之間或者恒低狀態與調制狀態之間的切換，這種直接切換可能造成功率開關管因短暫直通而損壞。

相關技術中，通過限制輸出電壓的幅值使其不工作在電壓空間邊界，或者限制各相電平的PWM波形的占空比使其不出現恒高狀態或者恒低狀態來避免上述情況的發生，但是該方法減小了實際的電壓空間，造成了實際輸出電壓與期望輸出電壓之間存在較大偏差，降低了系統的控制性能。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種SVPWM的死區插入方法，能夠避免功率開關管出現短暫直通的危險，保證不同PWM周期輸出狀態之間切換的可靠性，減小了實際輸出電壓與期望輸出電壓之間的偏差。

本發明的另一個目的在于提出一種電機控制系統。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種SVPWM的死區插入方法，包括以下步驟：獲取控制器的當前PWM周期輸出狀態；判斷所述當前PWM周期輸出狀態是否與所述控制器的下一個PWM周期期望輸出狀態相同；如果所述當前PWM周期輸出狀態與所述下一個PWM周期期望輸出狀態不同，則根據所述當前PWM周期輸出狀態與所述下一個PWM周期期望輸出狀態進一步判斷是否在下一個PWM周期開始前插入死區時間。

根據本發明實施例的SVPWM的死區插入方法，獲取控制器的當前PWM周期輸出狀態，并判斷當前PWM周期輸出狀態是否與控制器的下一個PWM周期期望輸出狀態相同，如果當前PWM周期輸出狀態與下一個PWM周期期望輸出狀態不同，則根據當前PWM周期輸出狀態與下一個PWM周期期望輸出狀態進一步判斷是否在下一個PWM周期開始前插入死區時間。因此，本發明實施例的SVPWM的死區插入方法通過插入死區時間來避免功率開關管出現短暫直通的危險，從而能夠有效地避免功率開關管因短暫直通而損壞，同時擴展了實際輸出的電壓空間，保證了不同PWM周期輸出狀態之間切換的可靠性，減小了實際輸出電壓與期望輸出電壓之間的偏差，提高了系統的控制性能。

根據本發明的一個實施例，上述的死區插入方法，還包括：如果所述當前PWM周期輸出狀態與所述下一個PWM周期期望輸出狀態相同，則無需插入所述死區時間。

根據本發明的一個實施例，所述死區時間為所述控制器的過渡PWM周期，所述過渡PWM周期包括過渡恒高狀態、過渡恒低狀態和過渡調制狀態。

根據本發明的一個實施例，所述控制器的PWM周期輸出狀態包括恒高狀態、恒低狀態和調制狀態，其中，根據所述當前PWM周期輸出狀態與所述下一個PWM周期期望輸出狀態進一步判斷是否在下一個PWM周期開始前插入死區時間，具體包括：如果所述下一個PWM周期期望輸出狀態為調制狀態，并且所述當前PWM周期輸出狀態為所述恒低狀態或者所述過渡恒低狀態，則無需插入所述死區時間；如果所述下一個PWM周期期望輸出狀態為所述調制狀態，并且所述當前PWM周期輸出狀態為所述恒高狀態或者所述過渡恒高狀態，則在下一個PWM周期開始前插入所述死區時間，以使所述下一個PWM周期輸出狀態為所述過渡調制狀態；如果所述下一個PWM周期期望輸出狀態為所述調制狀態，并且所述當前PWM周期輸出狀態為所述過渡調制狀態，則所述下一個PWM周期輸出狀態為所述調制狀態。