[发明专利]一种多电平电压空间矢量的定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及矢量定位领域，特别涉及一种多电平电压空间矢量的定位方法及装置。

背景技术

电平级数为N的多电平逆变器中，共有N³个基本电压矢量，其中一些基本电压矢量在空间中的位置相同。将空间位置相邻的矢量相连，则将空间矢量平面划分成6(N-1)²个三角形。参见图1，多电平电压空间矢量分布图。图1中2-level、3-level、5-level、7-level对应的实线正六边形分别为两电平、三电平、五电平和七电平的空间矢量分布及扇区图。扇区是空间矢量平面中电压空间矢量旋转60度所覆盖的区域，如1-6所示的6个扇区。U、V、W为三相电压。

根据空间矢量调制的基本原理，任意空间矢量都可以由基本空间矢量合成。为了使输出谐波小，必须用与参考空间矢量相邻最近的三个基本矢量合成。因此，参考空间矢量已知以后，获得与其相邻最近的三个基本空间矢量，对空间矢量调制算法非常重要。

如图1所示，基本矢量将矢量空间划分成多个三角形，并且，任何空间矢量总会处在其中的某个三角形内。由此可见，与参考空间矢量v_ref相邻最近的基本矢量，为参考空间矢量所在三角形顶点的三个基本矢量。如果能确定空间矢量所在的三角形，就能知道与空间矢量相邻最近的三个基本空间矢量。因此，要实现多电平空间矢量调制，首先必须确定参考空间矢量在矢量空间所处三角形的位置，即空间矢量的三角形区域定位。

目前的多电平空间矢量三角形定位方法为，设多电平的电平级数为N，则在空间矢量平面的一个扇区中有(N-1)²个三角形，按照从里到外、从下到上的顺序给这些三角形编号，记为Δ0～Δ(N-1)²-1。参见图2，五电平逆变器第一扇区空间矢量分布图。按照上述三角形编号规则，将第一扇区中的16个三角形编号为Δ0～Δ15，以圆形轨迹运动的参考矢量的顶点P可以位于Δ0～Δ15中任何一个三角形中。

对于给定的参考空间矢量

v→ref=Vejθ---(1)]]>

将位于任意扇区中的参考矢量转换至第一扇区，其在正交坐标系α-β中的坐标(v_α，v_β)定义为：