[發(fā)明專利]一種使用矩陣變換器的共模電壓抑制調(diào)制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510317477.7
• 申請(qǐng)日: 2015-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN104935180B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 官權(quán)學(xué);官權(quán)升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M5/22
• 分類號(hào): H02M5/22
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 陳宏升

1.一種使用矩陣變換器的共模電壓抑制的調(diào)制方法，其特征在于，包含以下順序的步驟：

對(duì)矩陣變換器的全部開關(guān)狀態(tài)矩陣的空間矢量形式應(yīng)用奇異值分解，并以此為基礎(chǔ)把矩陣變換器的全部開關(guān)狀態(tài)劃分為三類，然后利用矩陣變換器不同類別的開關(guān)狀態(tài)間的等效關(guān)系，在矩陣變換器的調(diào)制矩陣計(jì)算及開關(guān)次序中優(yōu)先選擇對(duì)應(yīng)共模電壓值小的開關(guān)狀態(tài)，并通過優(yōu)化開關(guān)次序減少輸出共模電壓的變化率；

所述的矩陣變換器不同類別的開關(guān)狀態(tài)間的等效關(guān)系，具體為：

$\begin{array}{c}{S}_{abc}=S_{abb}+S_{bbc}=S_{acc}+S_{cbc}\\ S_{cab}=S_{caa}+S_{aab}=S_{cbb}+S_{bab}\\ S_{bca}=S_{bcc}+S_{cca}=S_{baa}+S_{aca}\end{array},\begin{array}{c}{S}_{acb}=S_{abb}+S_{bcb}=S_{acc}+S_{ccb}\\ S_{bac}=S_{bcc}+S_{cac}=S_{baa}+S_{aac}\\ S_{cba}=S_{caa}+S_{aba}=S_{cbb}+S_{bba}\end{array},$

其中，各開關(guān)狀態(tài)描述開關(guān)矩陣中開關(guān)的通斷，以三個(gè)輸出相對(duì)應(yīng)的輸入相為下標(biāo)表示，共有27種開關(guān)狀態(tài)，S_abc表示三個(gè)輸出相ABC分別連接到輸入相abc，其它依此類推；等號(hào)表示等式兩端的開關(guān)狀態(tài)在合成輸出電壓及輸入電流的效果上等價(jià)；

具體包含以下順序的步驟：

步驟一、根據(jù)輸出參考電壓空間矢量及參考輸入電流空間矢量所在的扇區(qū)，選擇與之相鄰的四個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量和零矢量，并計(jì)算它們對(duì)應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)矩陣的占空比；

步驟二、根據(jù)輸入電壓與輸出電壓矢量所在的扇區(qū)，選擇能將輸入電壓矢量旋轉(zhuǎn)變換到輸出電壓矢量所在扇區(qū)的定向開關(guān)狀態(tài)；

步驟三、根據(jù)矩陣變換器不同類別的開關(guān)狀態(tài)間的等效關(guān)系，湊成根據(jù)步驟二所選定的定向開關(guān)狀態(tài)為目標(biāo)，分解步驟一中所得的四個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)狀態(tài)矩陣中的一個(gè)；將原先不在步驟一所得的四個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)狀態(tài)矩陣，而是通過分解得到的開關(guān)狀態(tài)矩陣定義為互補(bǔ)矩陣；

步驟四、選定與步驟三中被分解的開關(guān)狀態(tài)同行或同列，并且與互補(bǔ)矩陣不同行且不同列的開關(guān)狀態(tài)；

步驟五、判定步驟三和步驟四中被分解的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)的占空比之和與零開關(guān)狀態(tài)的占空比的關(guān)系；若被分解的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)的占空比之和小于或等于零開關(guān)狀態(tài)的占空比，不使用定向開關(guān)狀態(tài)，全部分解步驟三和步驟四所選定的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)，選擇對(duì)應(yīng)三相輸入電壓值的絕對(duì)值最小的一相所對(duì)應(yīng)的零開關(guān)狀態(tài)參與調(diào)制與換流；若被分解的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)的占空比之和大于零開關(guān)狀態(tài)的占空比，零開關(guān)狀態(tài)不再參與調(diào)制，將經(jīng)過步驟三和步驟四后所得到的開關(guān)狀態(tài)按矩陣變換器不同類別的開關(guān)狀態(tài)間的等效關(guān)系替換成定向開關(guān)狀態(tài)；余下的旋轉(zhuǎn)開關(guān)狀態(tài)與定向開關(guān)狀態(tài)參與換流；

步驟六、將步驟五確定的零開關(guān)狀態(tài)或定向開關(guān)狀態(tài)置于開關(guān)序列的中間，按照每次僅換流一個(gè)輸出相的原則安排開關(guān)次序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用矩陣變換器的共模電壓抑制調(diào)制方法，其特征在于，所述的步驟四，通過表格選定與步驟三中被分解的開關(guān)狀態(tài)同行或同列，并且與互補(bǔ)矩陣不同行且不同列的開關(guān)狀態(tài)；所述表格具體通過以下方式制定：根據(jù)開關(guān)狀態(tài)傳遞函數(shù)的空間矢量形式奇異值分解結(jié)果中的對(duì)角陣的不同，將27種開關(guān)狀態(tài)分成三種類別，包括零開關(guān)狀態(tài)3個(gè)，旋轉(zhuǎn)開關(guān)狀態(tài)18個(gè)和定向開關(guān)狀態(tài)矢量6個(gè)；將旋轉(zhuǎn)開關(guān)狀態(tài)矩陣按其旋轉(zhuǎn)的角度制成表格。