一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法
【專利摘要】一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法，屬于逆變器控制領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有選取不產(chǎn)生共模電壓的基本空間電壓矢量進(jìn)行調(diào)制電壓，存在直流母線電壓利用率較低的問(wèn)題。本發(fā)明方法為：首先將空間電壓矢量平面劃分為六個(gè)扇區(qū)，并將參考電壓矢量分解為兩段矢量：其中一段矢量等效為將雙逆變器中的一個(gè)逆變器鉗位在某一特定開關(guān)狀態(tài)；另一段矢量由另外一個(gè)逆變器在其六個(gè)子扇區(qū)內(nèi)調(diào)制實(shí)現(xiàn)；在最大電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)制，在矢量合成時(shí)引入等效零矢量分配因子，通過(guò)零矢量產(chǎn)生的共模電壓來(lái)抵消基本電壓矢量合成時(shí)產(chǎn)生的共模電壓，抑制雙逆變器的共模電壓。
【專利說(shuō)明】一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation 的簡(jiǎn)稱，空間矢 量脈寬調(diào)制）方法，屬于逆變器控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 將傳統(tǒng)三相電機(jī)繞組中性點(diǎn)拆分開，采用兩個(gè)逆變器分別從繞組的兩端供電，構(gòu) 成雙逆變器供電的開放式繞組電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。雙逆變器輸出的電壓矢量分布與三電平逆變 器相同，是一種新型的多電平拓?fù)?，如圖1和圖2所示。與傳統(tǒng)鉗位型三電平逆變器相比，雙 逆變器不存在電容電壓均衡問(wèn)題，并且雙逆變器供電的開放式繞組電機(jī)系統(tǒng)具有電流控制 靈活度高、容錯(cuò)性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。雙逆變器中兩個(gè)逆變器的直流端可以分別連接兩個(gè)隔離 的直流電源，也可以并聯(lián)在一起由一個(gè)直流電源供電，分別稱為隔離母線雙逆變器（圖1) 和共母線雙逆變器（圖2)。然而雙逆變器的共模電壓?jiǎn)栴}較為突出：對(duì)于隔離母線雙逆變 器供電的開放式電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，共模電壓將導(dǎo)致電機(jī)的軸電壓和軸電流，損壞軸承；對(duì)于共 母線雙逆變器系統(tǒng)，共模電壓將導(dǎo)致零序電流，影響電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能。為抑制雙逆變器 產(chǎn)生的共模電壓，可選取不產(chǎn)生共模電壓的基本空間電壓矢量進(jìn)行調(diào)制，然而由于這些電 壓矢量并非為雙逆變器輸出的最大幅值電壓矢量，因此直流母線電壓利用率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有選取不產(chǎn)生共模電壓的基本空間電壓矢量進(jìn)行調(diào)制 電壓，存在直流母線電壓利用率較低的問(wèn)題，提供了一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法。
[0004] 本發(fā)明所述一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法，該方法為：首先將空間電壓矢量 平面劃分為六個(gè)扇區(qū)，并將參考電壓矢量分解為兩段矢量：其中一段矢量等效為將雙逆變 器中的一個(gè)逆變器鉗位在某一特定開關(guān)狀態(tài)；另一段矢量由另外一個(gè)逆變器在其六個(gè)子扇 區(qū)內(nèi)調(diào)制實(shí)現(xiàn)；在最大電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)制，在矢量合成時(shí)引入等效零矢量分配因子，通過(guò) 零矢量產(chǎn)生的共模電壓來(lái)抵消基本電壓矢量合成時(shí)產(chǎn)生的共模電壓，抑制雙逆變器的共模 電壓。
[0005] 該方法包括以下步驟：
[0006] 步驟1、按下式將參考電壓矢量0U的a |3軸分量ua, up變換到abc坐標(biāo)系中：

【權(quán)利要求】
1. 一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于，該方法為：首先將空間電壓矢量 平面劃分為六個(gè)扇區(qū)，并將參考電壓矢量分解為兩段矢量：其中一段矢量等效為將雙逆變 器中的一個(gè)逆變器鉗位在某一特定開關(guān)狀態(tài)；另一段矢量由另外一個(gè)逆變器在其六個(gè)子扇 區(qū)內(nèi)調(diào)制實(shí)現(xiàn)；在最大電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)制，在矢量合成時(shí)引入等效零矢量分配因子，通過(guò) 零矢量產(chǎn)生的共模電壓來(lái)抵消基本電壓矢量合成時(shí)產(chǎn)生的共模電壓，抑制雙逆變器的共模 電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙逆變器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于，該方法由DSP 實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟： 步驟1、按下式將參考電壓矢量OU的a|3軸分量ua，up變換到abc坐標(biāo)系中：
步驟3、按照扇區(qū)中心點(diǎn)X，將參考電壓矢量OU分解為OX和XU兩段矢量，并確定鉗位逆 變器和調(diào)制逆變器：當(dāng)扇區(qū)號(hào)為奇數(shù)時(shí)，VSIl作為鉗位逆變器，鉗位到某一開關(guān)狀態(tài)以獲 得OX矢量，VSI2作為調(diào)制逆變器，其電壓矢量用于合成XU矢量；當(dāng)扇區(qū)號(hào)為偶數(shù)時(shí)，VSI2 作為鉗位逆變器，鉗位到某一開關(guān)狀態(tài)來(lái)獲得OX矢量，VSIl為調(diào)制逆變器，其電壓矢量用 于合成矢量； 步驟4、在以X為中心的扇區(qū)內(nèi)，判斷XU矢量所在的子扇區(qū)； 步驟5、根據(jù)XU矢量所在的子扇區(qū)確定用于合成XU矢量的相鄰兩個(gè)電壓矢量，并計(jì)算 前后兩個(gè)電壓矢量的作用時(shí)間1\和T2; 步驟6、將等效零矢量分配因子X用于零矢量分配，產(chǎn)生零序電壓的絕對(duì)值為Udc;/3對(duì) 應(yīng)的等效零矢量作用時(shí)間為XTtl，另外一個(gè)等效零矢量作用時(shí)間為（I-1)1/2 ; 步驟7、根據(jù)扇區(qū)和子扇區(qū)畫出開關(guān)波形，計(jì)算等效零矢量分配因子X; 步驟8、根據(jù)步驟7獲取的開關(guān)波形，計(jì)算雙逆變器中各路功率管開關(guān)的開關(guān)信號(hào)占空 比； 步驟9、配置DSP的定時(shí)器Timerl和Timer3,二者具有相同的配置參數(shù)，且同步啟動(dòng)， 用于產(chǎn)生兩路相同的高頻三角載波信號(hào)； 步驟10、根據(jù)步驟8獲取的各路功率管開關(guān)的開關(guān)信號(hào)占空比計(jì)算并更新比較寄存器 的值，從而在DSP的PWMl?PWM6和PWM7?PWM12引腳分別產(chǎn)生VSI1、VSI2兩個(gè)逆變器的 開關(guān)信號(hào)，完成雙逆變器的空間矢量調(diào)制信號(hào)的生成。
【文檔編號(hào)】H02P21/14GK104506070SQ201510030578
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月21日
【發(fā)明者】安群濤, 孫東陽(yáng), 段建東, 孫立志, 孫力 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)