[發明專利]基于三相整流器的脈寬調制方法

在審

• 申請號: 201810678171.8
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108712094A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 施有猛
• 申請（專利權）人: 揚州海峽光電有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明提供了一種基于三相整流器的脈寬調制方法。所述方法包括，建立整流器在三相靜止坐標系中的數學模型；將所述整流器在三相靜止坐標系中的數學模型變換到αβ坐標系中；引入變量S_x、S_y并確定所述整流器各相橋臂的開關狀態；根據所述整流器各相橋臂的開關狀態對所述整流器進行控制。本發明提供的一種基于三相整流器的脈寬調制方法與傳統脈寬調制方法相比，計算量得到了減少，從而提升了效率；無需使用高精度的處理器即可滿足時效性的要求，取得了良好的經濟效益，促進了脈寬調制技術的應用。

技術領域

本發明涉及電氣控制領域，具體涉及一種基于三相整流器的脈寬調制方法。

背景技術

隨著電力電子技術和微處理器的發展，自動化設備已經得到廣泛的應用，為了滿足自動控制的快、準以及穩的要求，脈寬調制技術作為核心技術得到了人們的高度重視，并對其進行了深入研究。微處理器運用數字信號對模擬電路進行控制，控制模擬電路中功率開關管的通斷時間，從而實現電氣參數的脈寬調制，例如，使模擬電路的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定的脈寬。該技術在電機控制和交直流傳動領域得到了廣泛應用。目前，已在工業界實際應用的脈寬調制方法有數十種，特別是由于微處理器的引入實現數字化后，脈寬調制方法得到了進一步發展，例如，從最初追求的電壓波形正弦，到電流波形正弦，再到磁通正弦；從效率最優，轉矩脈動最少，再到消除噪音等，脈寬調制技術經歷了一個不斷創新和不斷完善的過程。

空間矢量脈寬調制技術屬于脈寬調制技術中的一種，多用于交流電機的調速，采用這種方法能夠使直流電壓利用率更高。在高性能全數字化交流傳動系統中，相同開關頻率時，空間矢量脈寬調制技術的開關次數比非空間矢量脈寬調制技術少三分之一。傳統的空間矢量脈寬調制技術存在著大量的矢量計算(例如，坐標變換、三角函數運算)，且微處理器的實現代碼長，在實時性要求高的場合應用受到限制。若使用高精度的微處理器，雖可以提升處理速度滿足時效性的要求，但成本會增加，不利于脈寬調制技術的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于三相整流器的脈寬調制方法，以解決現有技術中計算量大，效率低的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于三相整流器的脈寬調制方法，包括：

采集如下參數，三相電源的相電壓e_a、e_b和e_c，三相整流器輸出的交流側相電壓u_a、u_b和u_c，電感上的三相電流i_a、i_b和i_c，交流側的等效電感L和等效電阻R，直流側電流i_dc，負載電流i_L，直流側電容的電容值C，直流側電容的直流電壓u_dc，下橋臂節點與電源中性點之間的電壓u_ON；

定義開關函數Sk為三相靜止坐標系下所述三相整流器三相橋臂的開關狀態，其中，S_k＝0、1，k＝a、b、c；

所述三相整流器在所述三相靜止坐標系中具有關系方程組(1)，

所述下橋臂節點與電源中性點之間的電壓u_ON滿足方程組(2)，

利用三相系統的對稱性由方程組(2)得到方程組(3)，

聯立方程組(1)和方程組(3)得到用所述開關函數S_k表示的數學模型方程組(4)，

將方程組(4)轉換到αβ坐標系中，得到方程組(5)，