[发明专利]一种三电平空间矢量的调制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气变流技术领域，特别涉及一种三电平空间矢量的调制方法及系统。

背景技术

根据空间矢量调制的基本原理，任意空间矢量均可以由基本空间矢量合成。为了使空间矢量输出谐波最小，必须用与参考空间矢量相邻最近的三个基本空间矢量合成。

三电平逆变器是目前大容量、中高压电机调速的主要实现方式之一。参见图1，三电平逆变器基本空间矢量的分布图。三电平逆变器共有27个基本电压矢量，整个电压空间矢量分布图可以划分为6个扇区共24个三角形区域，且任何空间矢量都会处在其中的某个三角形内。显然，与参考空间矢量相邻最近的基本空间矢量就是位于其所在三角形顶点的基本空间矢量。

根据基本空间矢量的长度，可将图1中的27个基本空间矢量分为四类：

长矢量：位于外六边形的各个顶点，长度为2/3*V_dc，共有6个。

中矢量：位于外六边形各边的中点，长度为共有6个。

短矢量：位于内六边形的各个顶点，长度为1/3*V_dc，共有12个。

零矢量：位于原点，长度为0，共有3个。

为了完成空间矢量脉宽调制，需要计算每个基本空间矢量在一个脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)周期中的作用时间，由于三电平逆变器电压空间矢量平面被27个基本电压矢量划分为6个扇区共24个三角形区域，且每个三角形对应的三个基本电压矢量均不相同。

下面以三电平逆变器空间矢量平面中第一扇区为例说明三电平空间矢量的调制方法。参见图2，三电平逆变器第一扇区空间矢量及三角形分布图。为参考空间矢量。

下面以三角形1为例，说明空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM，Space VectorPulse Width Modulation)中各基本矢量作用时间的调制方法。参见图3，三角形1中的空间矢量分布图。由于SVPWM波形的对称性，因此只需计算半个PWM周期内的基本空间矢量的作用时间。合成所述参考空间矢量的基本空间矢量是位于三角形1顶点的三个基本空间矢量V₁、V₀、V₃。设T_s为PWM周期，T_a、T_b、T_c分别是V₁、V₀、V₃在半个PWM周期的作用时间。根据SVPWM的基本原理可得公式(1)

Ta+Tb+Tc=Ts/2V→0Tb+V→1Ta+V→3Tc=V→refTs/2---(1)]]>