[發(fā)明專(zhuān)利]一種Vienna整流器的空間矢量調(diào)制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810763277.8
• 申請(qǐng)日: 2018-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108880299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昌松;劉恬暢;段善旭;王濤;蔡濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/217
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/217
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發(fā)明公開(kāi)一種Vienna整流器的空間矢量調(diào)制方法，包括：根據(jù)Vienna整流器的三相調(diào)制電壓V_a、V_b、V_c經(jīng)過(guò)矢量變換得到目標(biāo)矢量根據(jù)三相調(diào)制電壓V_a、V_b、V_c的正負(fù)來(lái)判斷目標(biāo)矢量在電壓矢量空間中所處的大扇區(qū)，目標(biāo)矢量通過(guò)簡(jiǎn)化的等效公式變換到第I大扇區(qū)，調(diào)制電壓V_a、V_b、V_c變換為等效調(diào)制電壓V_ra、V_rb、V_rc；等效調(diào)制電壓標(biāo)幺化為根據(jù)的大小關(guān)系，判斷目標(biāo)矢量所處小扇區(qū)，并選擇距離最近的基本電壓矢量來(lái)合成；對(duì)于基本電壓矢量對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行排序，結(jié)合各個(gè)矢量的作用時(shí)間對(duì)Vienna整流器進(jìn)行調(diào)制。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)化的等效公式將目標(biāo)矢量變換到第I大扇區(qū)，根據(jù)矢量作用時(shí)間大于0的原則直接進(jìn)行小扇區(qū)判斷，利用載波調(diào)制與空間矢量調(diào)制之間的等效，只需要加減運(yùn)算可得到各個(gè)矢量的作用時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域，更具體地，涉及一種Vienna整流器的空間矢量調(diào)制方法。

背景技術(shù)

Vienna整流器作為一種三電平變換器，其常見(jiàn)的調(diào)制策略主要有載波調(diào)制CB-PWM(carrier-based pulse width modulation)、空間矢量調(diào)制SVM(space-vectormodulation)和斷續(xù)調(diào)制DPWM(discontinuous pulse width modulation)調(diào)制三類(lèi)。

三電平空間矢量調(diào)制包括最近三矢量NTV法和基于兩電平等效的簡(jiǎn)化SVM法。由于VIENNA整流器的特殊性，空間矢量受電流方向限制，使得最近三矢量法中扇區(qū)判斷和矢量時(shí)間計(jì)算復(fù)雜，一般采用基于兩電平等效的簡(jiǎn)化SVM法。

王濤等人在論文“Vienna整流器簡(jiǎn)化三電平矢量調(diào)制的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)”中提出了一種Vienna整流器簡(jiǎn)化SVM的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方式，這種方式將處于其他扇區(qū)的目標(biāo)矢量先經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)變換至第I扇區(qū)再由統(tǒng)一的計(jì)算方式得到向量作用時(shí)間，并基于兩電平矢量調(diào)制推導(dǎo)了簡(jiǎn)化三電平SVM的矢量作用時(shí)間的計(jì)算公式。主扇區(qū)的判斷是要確定目標(biāo)矢量處于哪個(gè)等效兩電平調(diào)制區(qū)，通過(guò)三相調(diào)制電壓V_ra、V_rb、V_rc的正負(fù)確定；子扇區(qū)判斷是要判斷等效目標(biāo)矢量(目標(biāo)矢量減去對(duì)應(yīng)大扇區(qū)的小矢量)在兩電平調(diào)制區(qū)的位置，通過(guò)伏秒平衡原理得到；矢量作用時(shí)間計(jì)算公式為：T₀＝1-T₁-T₂。但是為了得到統(tǒng)一的計(jì)算公式，當(dāng)目標(biāo)矢量不在第一大扇區(qū)時(shí)，為了等效到第I大扇區(qū)，需要進(jìn)行abc-αβ坐標(biāo)變換和旋轉(zhuǎn)變換，而且當(dāng)目標(biāo)矢量不在I-1扇區(qū)時(shí)，還需要經(jīng)過(guò)二次旋轉(zhuǎn)變換至I-1扇區(qū)，過(guò)程復(fù)雜；且在扇區(qū)判斷和矢量作用時(shí)間的計(jì)算過(guò)程中，涉及大量的三角函數(shù)和無(wú)理數(shù)運(yùn)算，導(dǎo)致運(yùn)算量大，對(duì)數(shù)字處理器的運(yùn)算能力提出了較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明基于有效矢量不變的原理，利用載波調(diào)制與空間矢量調(diào)制間的等效，提出了一種可以快速實(shí)現(xiàn)調(diào)制的優(yōu)化算法，可以通過(guò)三相正弦調(diào)制電壓的加減運(yùn)算進(jìn)行扇區(qū)判斷和矢量作用時(shí)間計(jì)算等，不需要復(fù)雜的三角函數(shù)和無(wú)理數(shù)運(yùn)算。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種Vienna整流器的空間矢量調(diào)制方法，包括以下步驟：

S1.根據(jù)Vienna整流器的三相調(diào)制電壓V_a、V_b、V_c經(jīng)過(guò)矢量變換得到目標(biāo)矢量