[發(fā)明專利]SVPWM過調(diào)制方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010031423.5
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111193445B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/024;H02P27/08
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;林嵩

本發(fā)明公開了一種SVPWM過調(diào)制方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)，所述SVPWM過調(diào)制方法包括：基于正六邊形磁鏈軌跡劃分出永磁同步電機(jī)的電壓矢量調(diào)制區(qū)域中的過調(diào)制區(qū)域；獲取永磁同步電機(jī)輸出的目標(biāo)電壓矢量；確定目標(biāo)電壓矢量落入過調(diào)制區(qū)域；根據(jù)目標(biāo)電壓矢量獲取基本空間矢量中零矢量的第一作用時間；獲取目標(biāo)電壓矢量所在的目標(biāo)扇區(qū)；根據(jù)目標(biāo)電壓矢量和目標(biāo)扇區(qū)得到目標(biāo)扇區(qū)中相鄰兩個非零矢量的第二作用時間；根據(jù)第一作用時間和第二作用時間計算得到目標(biāo)占空比進(jìn)而對目標(biāo)扇區(qū)的目標(biāo)電壓矢量進(jìn)行脈寬調(diào)制。本發(fā)明在過調(diào)制區(qū)域能夠很好地實現(xiàn)對目標(biāo)電壓矢量的過調(diào)制，能夠有效地提高電壓利用率，從而增大了電機(jī)的最大輸出扭矩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交流電機(jī)矢量控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種SVPWM過調(diào)制方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

近些年來，隨著永磁材料性能的不斷提升和成本的降低，永磁同步電機(jī)已經(jīng)在廣受矚目的電動汽車中得到了較多的應(yīng)用，并且在新能源風(fēng)能開發(fā)與利用、鐵道與城市軌道交通等領(lǐng)域嶄露頭角。由于其在體積、重量、效率等方面有較大的優(yōu)勢，永磁同步電機(jī)的應(yīng)用將會更加普及。

在永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電動機(jī)工作在不同速度及負(fù)載情況下，電動機(jī)定子端電壓的需求都是不同的，這就要求向電動機(jī)供電的電壓型逆變器具有輸出電壓的調(diào)節(jié)功能。當(dāng)三相電壓型逆變器工作在方波模式下，其輸出的基波電壓幅值是不能調(diào)節(jié)的。為解決該問題，各種脈沖寬度調(diào)制(Pulse?Width?Modulation,PWM)技術(shù)被提出。目前在電動汽車上，主流使用空間矢量脈寬調(diào)制(Space?Vector?PWM，SVPWM)。SVPWM源于交流電動機(jī)定子磁鏈跟蹤的思想，它易于數(shù)字控制器實現(xiàn)，且有輸出電流波形好、直流環(huán)節(jié)電壓利用率高等優(yōu)點。

目前，在實際應(yīng)用中，為了提高逆變器的輸出電壓以在電機(jī)控制中增大電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，往往需要采用到過調(diào)制技術(shù)。然而，由于在發(fā)生過調(diào)制現(xiàn)象時，空間矢量落在非線性調(diào)制區(qū)域，對應(yīng)的計算難度大，采用現(xiàn)有的過調(diào)制方法大多計算方法較為復(fù)雜，并且不太適用于現(xiàn)有的處理器，往往不適合工程實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中SVPWM過調(diào)制方式不能滿足實際需求的缺陷，目的在于提供一種SVPWM過調(diào)制方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明提供一種永磁同步電機(jī)中的SVPWM過調(diào)制方法，所述SVPWM過調(diào)制方法包括：

基于正六邊形磁鏈軌跡劃分出永磁同步電機(jī)的電壓矢量調(diào)制區(qū)域中的過調(diào)制區(qū)域；

獲取所述永磁同步電機(jī)輸出的目標(biāo)電壓矢量；

判斷所述目標(biāo)電壓矢量對應(yīng)的電壓幅值是否大于直流母線電壓，若是，則確定所述目標(biāo)電壓矢量落入所述過調(diào)制區(qū)域；

其中，所述目標(biāo)電壓矢量沿著所述正六邊形磁鏈軌跡變化；根據(jù)所述目標(biāo)電壓矢量獲取基本空間矢量中零矢量對應(yīng)的第一作用時間；

獲取所述目標(biāo)電壓矢量所在的目標(biāo)扇區(qū)；

根據(jù)所述目標(biāo)電壓矢量和所述目標(biāo)扇區(qū)，計算得到所述目標(biāo)扇區(qū)中相鄰兩個非零矢量的第二作用時間；

根據(jù)所述第一作用時間和所述第二作用時間計算得到目標(biāo)占空比；

根據(jù)所述目標(biāo)占空比對所述目標(biāo)扇區(qū)的所述目標(biāo)電壓矢量進(jìn)行脈寬調(diào)制。

較佳地，所述根據(jù)所述目標(biāo)電壓矢量獲取基本空間矢量中零矢量對應(yīng)的第一作用時間的步驟包括：

根據(jù)所述目標(biāo)電壓矢量計算得到所述正六邊形磁鏈軌跡中正六邊形的目標(biāo)邊長；

根據(jù)所述目標(biāo)邊長計算得到基本空間矢量中零矢量對應(yīng)的所述第一作用時間。