[发明专利]三相载波PWM调制方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及控制技术，尤其涉及一种三相载波PWM调制方法和装置。

背景技术

脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效获得所需要的波形。PWM技术广泛应用在测量、通信和功率变换控制中。

现有技术中，三电平逆变器的PWM信号通常采用正弦波脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation，简称SPWM）方法来实现，该方法通常为将正弦调制信号与两个三角载波相比较产生驱动信号驱动开关器件IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）的开通与关断，用调制出的脉冲波等效正弦或其他形状的调制信号。该PWM调制三相三角载波同相位，其输出的PWM共模电压较大，容易引起对地漏电流和电磁干扰等不良影响。

发明内容

本发明实施例提供一种三相载波PWM调制方法和装置，以减小逆变器输出的共模电压和共模漏电流，提高逆变器的抗电子干扰特性。

第一方面，本发明实施例提供一种三相载波PWM调制方法，包括：

产生正弦调制信号和三相载波，其中，所述三相载波中的每相载波包括正向层叠的两个载波，且每两相载波之间具有预设相位角的相位差；

通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行调制，产生脉冲宽度调制PWM信号，将所述PWM信号输出至逆变器的电子开关，以控制所述电子开关的通断。

在第一种可能的实现方式中，所述通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行调制，具体为：

通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行正弦波脉冲宽度调制；或者，

通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行空间矢量脉冲宽度调制。

在第二种可能的实现方式中，所述载波为等腰三角波或锯齿波。

结合第一方面或第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述预设相位角为120度。

在第四种可能的实现方式中，所述逆变器为三相两电平逆变器、三相T型三电平逆变器、三相I型三电平逆变器或三相多电平逆变器。

在第五种可能的实现方式中，所述产生正弦调制信号和三相载波之前，所述方法还包括：

对所述逆变器输出的三相交流电分别进行电流采样，得到三相采样电流，对电网的三相电压的幅值进行采样，得到电网电压的相位角，根据所述电网电压的相位角将所述三相采样电流转换为d轴电流和q轴电流；

将所述d轴电流和所述q轴电流分别与电压环给出的第一电流指令和第二电流指令进行比较产生误差信号，将所述误差信号经过比例积分控制后产生第一电压指令和第二电压指令；

对所述第一电压指令和所述第二电压指令进行坐标变得到三相电压指令；

相应地，所述产生正弦调制信号，具体为：

根据所述三相电压指令产生所述正弦调制信号。

第二方面，本发明实施例提供一种三相载波PWM调制装置，包括：

信号产生单元，用于产生正弦调制信号和三相载波，其中，所述三相载波中的每相载波包括正向层叠的两个载波，且每两相载波之间具有预设相位角的相位差；

调制单元，用于通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行调制，产生脉冲宽度调制PWM信号，将所述PWM信号输出至逆变器的电子开关，以控制所述电子开关的通断。

在第一种可能的实现方式中，所述调制单元具体用于：

通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行正弦波脉冲宽度调制；或者，

通过所述三相载波对所述正弦调制信号进行空间矢量脉冲宽度调制。

在第二种可能的实现方式中，所述载波为等腰三角波或锯齿波。

结合第二方面或第二方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述预设相位角为120度。

在第四种可能的实现方式中，所述的三相载波PWM调制装置，其特征在于，还包括：

控制单元，用于对所述逆变器输出的三相交流电分别进行电流采样，得到三相采样电流，对电网的三相电压的幅值进行采样，得到电网电压的相位角，根据所述电网电压的相位角将所述三相采样电流转换为d轴电流和q轴电流，将所述d轴电流和所述q轴电流分别与电压环给出的第一电流指令和第二电流指令进行比较产生误差信号，将所述误差信号经过比例积分控制后产生第一电压指令和第二电压指令，对所述第一电压指令和所述第二电压指令进行坐标变得到三相电压指令；