[发明专利]一种通用的直接的多电平逆变器三维空间矢量调制算法

权利要求书

1.一种通用的直接的多电平逆变器三维空间矢量调制方法，其特征在于：把三相电压归一化后直接映射到三维直角坐标系中得参考电压轨迹曲线，并把开关状态矢量映射到三维直角坐标系，所得开关状态矢量就是对应的基本矢量，所有基本矢量均位于单位正方体的顶点，确定包含参考矢量的单位正方体，在该单位正方体上寻找四个合适的基本矢量合成参考矢量，沿着单位正方体的边在合成参考电压矢量的四个基本矢量之间进行切换；

对三维空间参考电压轨迹曲线采样，得到参考矢量V_r(a_r，b_r，c_r)；

对参考矢量V_r(a_r，b_r，c_r)的各个坐标分量向下取整得：

$\left\{\begin{array}{c}a=floor\left(a_r\right)\\ b=floor\left(b_r\right)\\ c=floor\left(c_r\right)\end{array}\right.---\left(1\right)$

式(1)中floor(*)表示向下取整函数，空间坐标点(a，b，c)和(a+1，b+1，c+1)确定了一个单位正方体；

分别以a+0.5、b+0.5、c+0.5三个平面把所得单位正方体分割成8个八分之一正方体；

判断所采样参考矢量V_r(a_r，b_r，c_r)位于哪个八分之一正方体中，该八分之一正方体的一个与原单位正方体重合的那个顶点矢量即为第一个等效的基本矢量V₁。

2.如权利要求1所述的一种通用的直接的多电平逆变器三维空间矢量调制方法，其特征在于把三相参考电压归一化，并映射到三维直角坐标系中，得到三相电压的三维空间参考矢量轨迹曲线。

3.如权利要求1所述的一种通用的直接的多电平逆变器三维空间矢量调制方法，其特征在于把开关状态矢量映射到三维坐标系中，开关状态矢量分布在以坐标原点为中心、棱长为(n-1)的立方体内的整数坐标点，即形成三维直角坐标系中的基本矢量，基本矢量均位于单位正方体的顶点，n表示多电平逆变器的总电平数。

4.如权利要求1所述的一种通用的直接的多电平逆变器三维空间矢量调制方法，其特征在于计算参考矢量V_r相对于基本矢量V₁各个分量对应的增量的大小，判断沿哪个坐标轴的方向变化量最大，沿哪个坐标轴变化量最小，即可确定另外三个等效的基本矢量V₂、V₃、V₄。

5.如权利要求1所述的一种通用的直接的多电平逆变器三维空间矢量调制方法，其特征在于4个基本矢量V₁、V₂、V₃、V₄组成小四面体，在V₁、V₂、V₃、V₄之间进行切换，切换路径为V₁→V₂→V₃→V₄→V₃→V₂→V₁，即沿着V₁、V₂、V₃、V₄所在正方体的边进行切换，实现七段调制方法。