[发明专利]变流器的归一化非线性PWM载波调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变流器的PWM载波调制方法，特别涉及一种变流器的非 线性PWM载波调制方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，高效率、高功率密度的各种AC/DC、DC/AC、 AC/AC、DC/DC以及AC/DC/AC电力电子变换技术越来越受到人们的关注。 以上各类电力电子变流器在采用载波比较方式进行脉宽调制时采用如下方 法。

1、单一三角载波或锯齿载波调制方法。这种方法是将调制信号与频率和 波形都不变化的三角载波或锯齿载波信号相比较，得到期望的PWM控制信号 去驱动功率开关管。

2、波形变化的锯齿载波调制方法。这种方法是按照电路拓扑不同工作阶 段的控制需要，在不同控制阶段锯齿载波在正锯齿和反锯齿两种方式之间切 换。

3、频率变化的载波或锯齿载波调制方法。这种方法是为了降低EMI干扰 而改变载波的频率，也称为随机载波或准随机载波调制方式。

以上载波调制方法最大特点是载波的幅值不能根据直流母线的电压情况 自动进行调整，载波信息中没有含有直流母线电压纹波的有关信息，因此难 以简单、实时地消除变流器直流母线电压纹波对变流器输出情况的干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变流器的归一化非线性PWM载波调制方法， 可以简单、实时地消除变流器直流母线电压纹波对变流器输出情况的干扰。

本发明所解决的问题可以采用以下技术方案来实现：

变流器的归一化非线性PWM载波调制方法，通过载波信号和被调制信号 进行比较，生成PWM信号，用PWM信号对变流器进行控制，其特征在于， 包括：

第一步：对直流母线电压进行采样，产生采样信号；

第二步：对采样信号进行低通滤波，生成平均采样信号，利用所述采样 信号和所述平均采样信号之间的关系，得出直流母线电压的变化情况，并生 成反映变化情况的归一化因子ξ；

第三步：利用归一化因子ξ对原有载波信号进行修正，生成非线性载波信 号；

第四步：利用非线性载波信号替代原有载波信号，与被调制信号进行比 较，生成PWM信号，用PWM信号对变流器进行控制。

所述第二步中，采用如下步骤得到归一化因子ξ：对采样信号进行低通滤 波，生成平均采样信号；采样信号除以平均采样信号得到归一化因子ξ。

所述第三步中，采用如下步骤得到非线性载波信号：用归一化因子ξ乘以 原有载波信号，得到非线性载波信号。

根据上述技术方案得到的归一化非线性PWM载波调制方法的变流器方 案的控制能够达到下述优点：

1、采用归一化非线性PWM载波调制方法的变流器方案能有效实时消除 直流母线上的纹波，特别是低频纹波对变流器控制的不利影响，改善系统控 制。

2、采用归一化非线性PWM载波调制方法的变流器方案能够减低平波滤 波电容的容量，降低硬件成本。

3、采用归一化非线性PWM载波调制方法的变流器方案能有效提高变流 器的直流电压利用率，从而提高变流器的效率、功率密度以及集成度。

附图说明

图1为本发明的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1，首先对直流母线电压进行采样，产生电压采样信号U_dc，采样 信号U_dc经过低通滤波，生成平均采样信号

采样信号U_dc除以平均采样信号得到归一化因子ξ。

归一化因子ξ反映了直流母线电压的直流母线电压和直流母线电压纹波 之间的关系。

用归一化因子ξ乘以原有载波信号V_carrier^*，得到非线性载波信号V_carrier。并用 非线性载波信号V_carrier替代原有设备的原有载波信号V_carrier^*。

上述过程是本发明对原有变流器的PWM载波调制方法的改进部分，以下 的步骤没有改变。