[發明專利]一種三相電流源型變換器載波調制方法

有效

• 申請號: 201810329243.8
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108599599B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 郭小強;何美玲
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219
• 代理公司: 13116 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)
• 代理人: 李合印

1.一種三相電流源型變換器載波調制方法，其特征在于：該方法內容包括以下步驟：

(1)首先，將三個原始參考信號v_a、v_b和v_c取絕對值，得到三個新參考信號|v_a|、|v_b|和|v_c|；然后按照三個新參考信號中每兩個之間存在的交點，將工頻周期平均分成12個區間，定義為區間1～12；在每個區間內，對三個新參考信號|v_a|、|v_b|和|v_c|按照瞬時值從大到小的方式進行排序，選擇前兩個作為調制信號，分別定義為調制信號1與調制信號2；選擇單個三角波作為載波信號，最后，將調制信號1、調制信號2分別與三角載波進行比較，產生開關管信號，實現有效控制三相電流源型變換器；

(2)現做如下定義：

①三相電流源型變換器上橋臂三個開關管分別為開關管S_ap、開關管S_bp和開關管S_cp，下橋臂三個開關管分別為開關管S_an、開關管S_bn和開關管S_cn；并且開關管S_ap和開關管S_an位于橋臂A；開關管S_bp和開關管S_bn位于橋臂B；開關管S_cp和開關管S_cn位于橋臂C；

②每個時刻開關管序列可以利用如下對應矢量表示：當開關管S_bn、開關管S_ap和開關管S_cn同時開通時，在后續說明中簡記為I₁₁(S_bn,S_ap,S_cn)；同理有下述簡記：I₂₂(S_ap,S_cn,S_bp)，I₃₃(S_cn,S_bp,S_an)，I₄₄(S_bp,S_an,S_cp)，I₅₅(S_an,S_cp,S_bn)，I₆₆(S_cp,S_bn,S_ap)；I₁(S_bn,S_ap)，I₂(S_ap,S_cn)，I₃(S_cn,S_bp)，I₄(S_bp,S_an)，I₅(S_an,S_cp)，I₆(S_cp,S_bn)，I₇(S_ap,S_an)，I₈(S_bp,S_bn)，I₉(S_cp,S_cn)；

現選擇區間3進行具體說明：在區間3內，三相電流源型變換器三橋臂A、B和C三點電位瞬時值大小關系為v_A>0>v_C>v_B；三個原始參考信號瞬時值大小關系與三橋臂A、B和C三點電位大小關系保持一致，即v_a>0>v_c>v_b；三個新參考信號瞬時值大小關系為|v_a|>|v_b|>|v_c|>0；在區間3內，調制信號1為|v_a|，調制信號2為|v_b|；此時三相電流源型變換器上橋臂三個開關管的開關狀態分別為：開關管S_ap保持開通狀態，開關管S_bp和開關管S_cp保持關斷狀態；下橋臂三個開關管利用調制信號1、調制信號2分別與三角載波比較實現控制，比較原理如下：當調制信號1小于三角載波時，下橋臂開關管S_an保持開通狀態，此時開關管S_ap和開關管S_an同時也保持開通狀態，即可以采用矢量I₇(S_ap,S_an)表示；當調制信號2大于三角載波時，下橋臂開關管S_bn保持開通狀態；根據基爾霍夫定律可知，在區間3內，三個新參考信號的關系為|v_c|+|v_b|＝|v_a|；所以對于C相下橋臂開關管S_cn的控制，可以采用調制信號1與三角載波比較實現控制，即當調制信號1大于三角載波時，下橋臂開關管S_cn保持開通狀態，根據以上兩個狀態分析，存在兩種開關管狀態，第一種開關管狀態為開關管S_ap、開關管S_bn和開關管S_cn同時保持開通狀態，即可以采用矢量I₁₁(S_bn,S_ap,S_cn)表示，第二種開關管狀態為開關管S_ap和開關管S_cn同時保持開通狀態，即可以采用矢量I₂(S_ap,S_cn)表示；對于第一種開關管狀態I₁₁(S_bn,S_ap,S_cn)，存在三個開關管同時開通情況，可以利用二極管的鉗位作用，在滿足三相電流源型變換器在同一時刻僅僅兩個開關管流通電流的基本原則下，使第一種開關管狀態I₁₁(S_bn,S_ap,S_cn)變為實際的開關管狀態I₁(S_bn,S_ap)，實現有效控制開關管；其余區間開關管信號的產生情況詳見下表，

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