[发明专利]一种降低逆变器交流侧共模电压的SVPWM调制方法

说明书

本发明公开了一种降低逆变器交流侧共模电压的SVPWM调制方法，属于电力电子领域，包括：判断随机一时刻下参考电压矢量所在扇区，并在扇区逆时针选取非零有效矢量x，y；以上述扇区为基准，逆时针选择每个扇区的非零有效矢量x和y；计算各个扇区非零有效矢量x和非零有效矢量y的作用时间；将等效零矢量的两个非零有效矢量对称插入采样周期的首部、尾部和中部，获取SVPWM矢量的作用顺序；根据SVPWM矢量的作用顺序以及各扇区非零有效矢量x的作用时间、非零有效矢量y的作用时间，获取各扇区中的三相开关时刻表；本发明不仅降低逆变器交流侧共模电压，并且降低了切换不同开关状态时的切换开关次数。

技术领域

本发明属于电力电子领域，更具体地，涉及一种降低逆变器交流侧共模电压的SVPWM调制方法。

背景技术

共模电压是电压源型PWM逆变器输出电压中的零序分量，而正序分量和负序分量是产生输出电压电流的有效部分。目前，差模电压的形成原因、危害及谐波成分等相关研究已经很充分，由于共模电压幅值相对较小，其危害容易被忽视。近年来，伴随着电力电子装置朝着高压大容量、高开关频率和高功率密度方向发展，共模电压的危害日益凸显。共模电压的抑制方法可分为主动抑制和被动抑制。被动抑制包括采用共模电感、共模抑制变压器、共模扼流线圈等，上述方法均需要增加硬件成本；主动抑制主要从逆变器的控制算法入手抑制共模电压。

国内外对共模电压的抑制上，主要是通过设计抑制算法和设计抑制共模电压的硬件结构两方面研究，在设计硬件结构方面已经渐趋成熟，且发表成果也较多，而在控制方法的研究上由于受到算法本身及硬件的影响，很少有理想的控制方法提出，近年来也有通过设计抑制算法与改变硬件结构相结合的方法抑制共模电压，并且达到了很好的效果。但是，上述成果有很大一部分只停留在仿真和实验阶段，真正要实现工程应用还有很大一段距离。因此，为了能找到一种理想的抑制共模电压的方法，还需要进一步地研究。

两电平逆变器共有八种开关状态，而每种开关状态对应一个数值的共模电压，除了两种零开关状态输出的共模电压达到V_dc/2外，其他非零开关状态输出的共模开关电压均为V_dc/6。传统的电压空间矢量调制方法在每个载波周期调制时运用了两个零矢量，用来补充多余的调制时间，使得变频器输出的共模电压达到V_dc/2。但是为了抑制共模电压的输出，在调制过程中避免使用两个零矢量，可将共模电压控制在V_dc/6。但是，现有降低逆变器交流侧共模电压方法在切换不同开关状态时开关动作次数较多。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种降低逆变器交流侧共模电压的SVPWM调制方法，旨在解决现有降低逆变器交流侧共模电压方法在切换不同开关状态时开关动作次数较多的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种降低逆变器交流侧共模电压的SVPWM调制方法，包括：

(1)判断任意一时刻下参考电压矢量所在扇区，并沿逆时针方向将所述扇区的第一个非零有效矢量作为作为非零有效矢量x，第二非零有效矢量作为非零有效矢量y；

(2)以步骤(1)中扇区为基准，逆时针选择每个扇区的非零有效矢量x和非零有效矢量y；

(3)根据实时参考电压矢量、逆变器直流母线电压和采样周期，计算各个扇区非零有效矢量x和非零有效矢量y的作用时间；

(4)将采样周期减去各扇区非零有效矢量作用时间，获取各扇区等效零矢量的作用时间；

扇区非零有效矢量作用时间为扇区非零有效矢量x和非零有效矢量y的作用时间之和；

在I，Ⅲ，Ⅴ扇区，利用参考电压矢量所在扇区的相邻两扇区中的两个反向矢量等效零矢量；在Ⅱ，Ⅳ，Ⅵ扇区，利用参考电压矢量所在扇区的非零有效矢量x与其反向的非零有效矢量等效零矢量；

扇区中的有效矢量为两电平逆变器调制状态对应的电压矢量；