[發明專利]單元串聯多電平變頻器的SVPWM調制方法

在審

• 申請號: 201510365765.X
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104953911A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 靳鞅;王江濤;姬忠震;潘雷雷;孟苗苗;陳麗霞
• 申請（專利權）人: 焦作市明株自動化工程有限責任公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 耿丹丹

技術領域

本發明涉及一種單元串聯多電平變頻器的SVPWM調制方法。

背景技術

當前單元級聯多電平變頻器如果采用SVPWM調制時，一般采用錯時采樣SVPWM（Sampling?Time?Staggered?Space?Vector?Pulse?Width?Modulation，簡稱STS-SVPWM）調制法，是由兩電平SVPWM方法推廣而來的。該法的原理是將級聯型多電平高壓變頻器的每級的A、B、C三相單元的左右橋臂分為兩組，用普通的SVPWM方法進行調制，使左、右兩個橋臂生成兩個大小相等，方向相反的電壓矢量；而不同級的左、右橋臂組的采樣時間不同，均勻錯開一個時間。單元級聯多電平變頻器采用錯時采樣SVPWM調制法降低了電動機磁鏈控制的這一優勢，尤其是當正負半周脈沖個數不一致時，更是加大了輸出電壓的畸變率，使得電機旋轉的平滑度下降。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種單元串聯多電平變頻器的SVPWM調制方法，所述單元串聯多電平變頻器的SVPWM調制方法包括以下步驟：

a、給定參考電壓Ur，按照修正電壓幅值，得到修正后的參考電壓Urm；

b、使用電壓坐標變換模塊，用于將修正后的參考電壓Urm，由極坐標表示方式變換到兩相靜止坐標系Urm(Ua,Uβ)，即Uα＝Urmcosθ與Uβ＝Urmsinθ；

c、用于計算出兩相靜止坐標系中Urm(Ua,Uβ)對應于電壓空間中的區間位置，即電壓區間號sector及矢量作用時間t；

d、根據矢量時間t，計算出各單元脈沖發生時間；

e、根據矢量合成原則，通過當前電壓矢量和跳出窄脈沖區域后的電壓空間矢量的幅值修正來補償因限幅對輸出電壓的影響。

本發明的有益效果在于：

1、本發明的創新點在于使用一種較為簡單的方法將SVPWM脈沖發生方式應用于單元串聯多電平變頻器中；

2、使用窄脈沖補償使得電機轉動更加平滑。

3、本改進算法根據SVPWM與調制波變換的載波PWM之間的聯系和采用一種窄波補償算法來生成PWM信號，這樣既保持了SVPWM的直接面向電動機磁鏈進行控制這一優勢，同時也使算法具備了一定的可實施性，同時計算方法也大為簡便，有利于工程實施。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明SVPWM調制方法調制波形的示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種單元串聯多電平變頻器的SVPWM調制方法，所述單元串聯多電平變頻器的SVPWM調制方法包括以下步驟：

a、給定參考電壓Ur，按照修正電壓幅值，得到修正后的參考電壓Urm；

b、使用電壓坐標變換模塊，用于將修正后的參考電壓Urm，由極坐標表示方式變換到兩相靜止坐標系Urm(Ua,Uβ)，即Uα＝Urmcosθ與Uβ＝Urmsinθ；

c、用于計算出兩相靜止坐標系中Urm(Ua,Uβ)對應于電壓空間中的區間位置，即電壓區間號sector及矢量作用時間t；

d、根據矢量時間t，計算出各單元脈沖發生時間；

e、根據矢量合成原則，通過當前電壓矢量和跳出窄脈沖區域后的電壓空間矢量的幅值修正來補償因限幅對輸出電壓的影響。

按照上述調制方法調制的波形示意圖如圖1所示，本發明技術方案的優點在于：1、本發明的創新點在于使用一種較為簡單的方法將SVPWM脈沖發生方式應用于單元串聯多電平變頻器中；

2、使用窄脈沖補償使得電機轉動更加平滑。

3、本改進算法根據SVPWM與調制波變換的載波PWM之間的聯系和采用一種窄波補償算法來生成PWM信號，這樣既保持了SVPWM的直接面向電動機磁鏈進行控制這一優勢，同時也使算法具備了一定的可實施性，同時計算方法也大為簡便，有利于工程實施。

本發明保護范圍不限于上述實施例，凡是依據本發明技術原理作的顯而易見的技術變形，均落入本發明的保護范圍之內。