[發明專利]一種同步調制方法、存儲介質以及電子設備

有效

• 申請號: 201911054247.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN112821830B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 楊大成;梅文慶;丁曉帆;賀聰
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

本發明公開了一種同步調制方法、存儲介質以及電子設備，涉及同步調制領域，該方法包括：確定當前輸出的電壓矢量在扇區上的第一角度以及預期輸出的下一個電壓矢量在扇區上的第二角度；計算第一角度與第二角度之間的角度差，并根據角度差，確定脈沖調制周期；根據脈沖調制周期，對下一脈沖調制周期將要輸出的脈沖序列中的各個電壓矢量的作用時長進行調節，并輸出調節后的脈沖序列，以使下一個輸出的電壓矢量與預期輸出的下一個電壓矢量一致。本發明的有益效果是：可保證穩態輸出條件下，下一個輸出的電壓矢量與預期輸出的下一個電壓矢量一致，從而保證穩態下的脈沖同步和對稱。

技術領域

本發明屬于同步調制領域，尤其涉及一種同步調制方法、存儲介質以及電子設備。

背景技術

在大功率電機驅動系統中，受到開關損耗和散熱條件等限制，電機驅動器的最高開關頻率通常只有幾百赫茲。隨著電機輸出頻率的升高，載波比減小，輸出電壓中的低次諧波含量顯著增加，電流諧波畸變對系統性能的影響更加明顯。在大功率電驅動系統中，通常采用多模式調制策略，即在低速區載波比較大時采用異步調制，在中速區根據載波比的變化采用分段同步調制，最后進入方波工況。與異步調制相比，同步調制不僅可以保證PWM(脈沖寬度調制)脈沖與調制波基波的嚴格同步，即載波比為整數；而且可以通過合理設置采樣點的位置和開關狀態切換序列，保證PWM脈沖具有半波奇對稱、四分之一周期偶對稱和三相對稱的特點，從而優化諧波，提高輸出特性。

大功率的開關頻率同步調制有以下實現方法：中間60°調制方式，特定諧波消除脈寬調制(SHEPWM)和空間矢量脈寬調制SVPWM方式。中間60°調制方式只在每個調制波正負半周的中間60°范圍內進行調制，在降低逆變器開關頻率的同時保證了輸出電壓的對稱性，該方法簡單、易于實現等優點在工業中得到了廣泛應用；但存在輸出電壓中低次諧波含量高，電機轉矩脈動大等缺點。特定諧波消除脈寬調制(SHEPWM)不僅能實現對基波電壓的準確控制，提高直流母線電壓利用率，還能實現對特定次諧波的消除，減小諧波電流對電機的影響。SHEPWM方式的缺點是開關角計算過程中需要求解超越方程，不能實時計算。因此，如何對大功率的開關頻率同步調制的方法進行改進，成為越來越重要的技術問題。

發明內容

本發明正是基于上述技術問題，提出了一種同步調制方法、存儲介質以及電子設備。

第一方面，本發明實施例提供了一種同步調制方法，包括：

獲取逆變器當前輸出的電壓矢量；

根據所述當前輸出的電壓矢量，確定當前輸出的電壓矢量在扇區上的第一角度以及預期輸出的下一個電壓矢量在扇區上的第二角度；

計算所述第一角度與所述第二角度之間的角度差，并根據所述角度差，確定脈沖調制周期；

根據所述脈沖調制周期，對下一脈沖調制周期將要輸出的脈沖序列中的各個電壓矢量的作用時長進行調節，并輸出調節后的脈沖序列，以使下一個輸出的電壓矢量與預期輸出的下一個電壓矢量一致。

進一步，計算所述第一角度與所述第二角度之間的角度差之后，還包括：

判斷所述角度差是否大于第一預設閾值或是否小于第二預設閾值，當所述角度差大于第一預設閾值時，將所述第一預設閾值確定為所述角度差，當所述角度差小于第二預設閾值時，將所述第二預設閾值確定為所述角度差。

進一步，所述第一預設閾值包括θ_N+dθ，所述第二預設閾值包括θ_N-dθ，其中，θ_N表示N分頻的角距，dθ表示角度偏差限幅值。

進一步，計算所述第一角度與所述第二角度之間的角度差，通過如下公式計算所述角度差：

θ_k＝abs(θ_NEXT-θ_u)；