單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法為：使用單極性控制的載波三角波或鋸齒波，以及一組用分段函數(shù)表達(dá)的調(diào)制波，載波與調(diào)制波的交點(diǎn)送出開關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制。本發(fā)明不但有和常規(guī)三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法SVPWM一樣的調(diào)制效果，如高電壓利用率、產(chǎn)生圓形磁鏈，而且無死區(qū)保護(hù)要求，波形畸變的問題也不復(fù)存在，開關(guān)次數(shù)減少一半，具有開關(guān)損耗小的優(yōu)勢。
【專利說明】單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法，特別涉及一種基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法。
【背景技術(shù)】
[0002]三相兩電平逆變器調(diào)制常用這幾種方法:雙極性控制的正弦脈寬調(diào)制法(SPWM)和空間電壓矢量法(SVPWM)，含三次諧波注入的SPWM，基于非連續(xù)調(diào)制波的DPWMO，DPWMl,DPWM2, DPWMMAX, DPWMMIN 等調(diào)制方法。
[0003]上述所有的調(diào)制方法，都是基于雙極性控制的，雙極性控制要求橋臂上下管的狀態(tài)是互補(bǔ)的，即狀態(tài)“I”時(shí):上管開通則下管關(guān)閉；狀態(tài)“O”時(shí):下管開通，上管關(guān)閉。在狀態(tài)O到I (或I到O)的切換過程中，一個(gè)橋臂的上、下管不能同時(shí)開通，否則會(huì)造成短路事故，必須有一定的死區(qū)時(shí)間保證前面開通的管完全關(guān)閉后再打開另一個(gè)。死區(qū)問題無法回避。死區(qū)的存在，給硬件的設(shè)計(jì)帶來相當(dāng)?shù)呢?fù)擔(dān)，人們?cè)隍?qū)動(dòng)芯片上增加死區(qū)保護(hù)技術(shù)，或者在設(shè)計(jì)微處理器時(shí)就加入死區(qū)保護(hù)功能，但是即使這樣還會(huì)帶來波形畸變，對(duì)調(diào)制效果產(chǎn)生了不利的影響。
[0004]單極性控制技術(shù)在單相逆變器的恒頻控制中應(yīng)用較多，而在三相逆變器變頻控制中卻未見報(bào)道。三相逆變器進(jìn)行單極性調(diào)制時(shí)，三個(gè)橋臂互相牽制，橋臂的上下管全部關(guān)閉時(shí)輸出的電壓不確定，變壓時(shí)不能簡單地縮短各電壓矢量的作用時(shí)間來減小輸出的電壓，給圓形磁鏈的產(chǎn)生帶來困難。但是，如能充分利用各開關(guān)管內(nèi)并聯(lián)續(xù)流二極管的電壓鉗位作用，處理好單管(上管或下管)動(dòng)作時(shí)電流的方向，采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)制曲線單極性控制就能產(chǎn)生和雙極性控制一樣的效果，并且具有開關(guān)損耗減少，不用考慮死區(qū)保護(hù)，無波形畸變的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的雙極性控制三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法死區(qū)問題無法回避的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法，其特征在于，該算法為:使用單極性控制的載波三角波或鋸齒波，以及一組用分段函數(shù)表達(dá)的調(diào)制波，載波與調(diào)制波的交點(diǎn)送出開關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制，所述分段函數(shù)調(diào)制波的表達(dá)式為:
【權(quán)利要求】
1.基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法，其特征在于，該算法為:使用單極性控制的載波三角波或鋸齒波，以及一組用分段函數(shù)表達(dá)的調(diào)制波，載波與調(diào)制波的交點(diǎn)送出開關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制，所述分段函數(shù)調(diào)制波的表達(dá)式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法，其特征在于， 所述載波三角波或鋸齒波分成兩組，正半軸一組，負(fù)半軸一組，決定開關(guān)周期； Va, Vb, Vc的絕對(duì)值代表三個(gè)橋臂(a, b, c)在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，開通時(shí)間和開關(guān)周期的比值，正表示上管動(dòng)作，下管一直關(guān)閉；負(fù)表示下管動(dòng)作，上管一直關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法，其特征在于，調(diào)制波在進(jìn)行基頻以上變頻變壓時(shí)，取m=l。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單極性控制的三相二電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法，其特征在于，調(diào)制波在進(jìn)行基頻`以下變頻變壓時(shí)，取m〈l。
【文檔編號(hào)】H02M7/5387GK103746590SQ201410030058
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】陳凱 申請(qǐng)人:麗水學(xué)院