[发明专利]一种空间矢量脉宽调制方法及装置有效
申请号: | 201210261448.X | 申请日: | 2012-07-26 |
公开(公告)号: | CN102780410A | 公开(公告)日: | 2012-11-14 |
发明(设计)人: | 张镇;刘云峰;刘小琴 | 申请(专利权)人: | 华为技术有限公司 |
主分类号: | H02M7/48 | 分类号: | H02M7/48 |
代理公司: | 广州三环专利代理有限公司 44202 | 代理人: | 郝传鑫;熊永强 |
地址: | 518129 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 空间 矢量 脉宽调制 方法 装置 | ||
技术领域
本发明涉及脉宽调制技术,尤其涉及一种空间矢量脉宽调制方法及装置。
背景技术
空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)技术是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准,用变换器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近基准圆磁通,由它们比较的结果决定变换器的开关,形成PWM波形。
传统的SVPWM技术主要将输入的差模信号作为调制对象,其输出PWM共模电压并未作为控制对象,较高的共模电压在变频器、光伏或其他对共模电压要求较高的领域会引起对地漏电流增加、电磁干扰严重等不良影响。
在公开号为CN2794029的专利中,公开了一种带有能滤除共模电压的反馈有源低通滤波装置的变频器。这种采用反馈有源低通滤波装置等电路方式来抑制共模电压的方法,在电路中增加了硬件,使得电路结构更加复杂庞大,且不够灵活。
因此,在实际应用中,通常采用基于控制策略改进的共模电压抑制方法,这种软件实现方式简单、灵活、无需额外硬件。在基于控制策略改进的SVPWM共模电压抑制方法中,常见的是在27个基本矢量中选择共模电压较小或为零的冗余小矢量来合成目标电压矢量,使得变流器输出共模电压得到抑制或者消除。在这种方法中,虽然能够获得较好的共模电压特性,但是由于只选择部分基本矢量,导致直流母线电压利用率降低,且各种谐波含量有所增加,影响了脉宽调制的效果。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种空间矢量脉宽调制方法及装置,不仅可以减小输出的共模分量而且不会导致直流母线电压利用率降低和输出谐波含量增加。
本申请第一方面提供了一种空间矢量脉宽调制方法,包括:
在逆变器输出中等效注入一谐波分量;
计算合成逆变器输出电压空间矢量的各空间矢量的作用时间,包括:第一空间矢量的作用时间T1、第二空间矢量的作用时间T2及第三空间矢量的作用时间T3,其中,所述第一空间矢量包括互为冗余的第一冗余小矢量及第二冗余小矢量;
配置所述第一冗余小矢量的作用时间Ta和所述第二冗余小矢量的作用时间Tb,以使逆变器输出的瞬时共模电压分量与等效注入到逆变器输出的谐波分量的瞬时共模电压分量相互抵消,所述第一冗余小矢量的作用时间Ta和所述第二冗余小矢量的作用时间Tb满足:Ta+Tb=T1;
根据所述各空间矢量的作用时间、所述第一冗余小矢量的作用时间Ta和所述第二冗余小矢量的作用时间Tb生成脉宽调制控制信号。
在第一种可能的实施方式中,所述在逆变器输出中等效注入一谐波分量的一种实现方式为:在调制波中加入一谐波分量。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述逆变器为三相三电平逆变器,所述第二空间矢量为零空间矢量,所述配置所述第一冗余小矢量的作用时间Ta和所述第二冗余小矢量的作用时间Tb一种优选的方法为:
修正所述逆变器输出的瞬时共模电压分量的计算公式,修正后的所述逆变器输出的瞬时共模电压分量的计算公式为:
Vcom|svpwm=N1λT1Vdc+N2(1-λ)T1Vdc+N3T3Vdc
其中Vcom|svpwm为所述逆变器输出的瞬时共模电压分量,λ为协调因子,N1为所述第一冗余小矢量的共模贡献参数,N2为所述第二冗余小矢量的共模贡献参数,N3为所述第三空间矢量的共模贡献参数,Vdc为直流母线电压;
根据所述使逆变器输出的瞬时共模电压分量与所述谐波的瞬时共模电压分量相互抵消的原则计算所述协调因子的值,具体为:
所述等效注入到逆变器输出的谐波分量的瞬时共模电压分量Vcom|spwm的计算公式为:
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