[发明专利]逆变器12扇区虚拟矢量过调制策略

说明书

本发明涉及逆变器调制领域，具体涉及一种逆变器12扇区虚拟矢量过调制策略。该策略通过12扇区判断选择相应的虚拟电压矢量合成参考电压矢量，扇区判断方式更加简单新颖，在不改变虚拟电压矢量法抑制逆变器输出共模电压幅值和三次谐波的同时，通过过调制技术提升算法的调制范围，过调制过程平滑，输出电压基波幅值不损失，有效增强了算法适用性。

技术领域

本发明涉及逆变器调制领域，具体涉及一种逆变器12扇区虚拟矢量过调制策略。

背景技术

采用脉宽调制技术(PWM)的三相电压源逆变器因控制算法简单，输出质量高，稳定性好等诸多优点而被广泛应用于电机驱动系统中。在改善输出波形性能的同时，PWM逆变器也带来了诸如轴电压，轴承电流和电磁干扰等问题，缩短了电动机的使用寿命，影响其他电子设备的正常运行。现有研究证明，PWM逆变器输出电压中的零序分量(即共模电压)是造成这些负面影响的主要原因。随着逆变器朝着大功率、高频化发展，共模电压问题也随着开关频率的增加而加剧，从而威胁到整个系统的安全性和可靠性。因此，逆变器共模电压抑制问题一直受到国内外学者的广泛关注。

参考文献1：“A Near-State PWM Method With Reduced Switching Losses andReduced Common-Mode Voltage for Three-Phase Voltage Source Inverters，”(E.Unand A.M.Hava，IEEE Transactions on Industry Applications，vol.45，no.2，pp.782-793，March-april2009.)(“一种三相电压源逆变器降低开关损耗和共模电压的相邻状态脉宽调制”(E.Un and A.M.Hava，电气和电子工程师协会工业应用学报，2009第45卷第2期782-793页))的文章。该文章利用参考电压矢量相邻的三个非零矢量参与合成，从而有效的抑制共模电压幅值为但其含有明显的3次谐波成分，调制范围局限为0.6046-0.9069，因此实际应用有限。

参考文献2：“A Virtual Space Vector Modulation Technique for theReduction of Common-Mode Voltages in Both Magnitude and Third-OrderComponent，”(K.Tian，J.Wang，B.Wu，Z.Cheng and N.R.Zargari，IEEE Transactions onPower Electronics，vol.31，no.1，pp.839-848，Jan.2016.)(“一种用于降低共模电压幅值和三次谐波成分的虚拟电压矢量调制技术”(K.Tian，J.Wang，B.Wu，Z.Cheng andN.R.Zargari，电气与电子工程师协会汇刊电力电子学卷，2016第31卷第1期839-848页))的文章。该文章选取基础矢量合成的虚拟电压矢量参与合成参考电压矢量，使得逆变器输出的共模电压幅值降低为同时控制输出共模电压周期伏秒量为零，有效的抑制了逆变器输出共模电压的三次谐波成分，但同时降低了调制度，影响该算法适用范围。

综上所述，现有技术存在以下问题：

1、参考文献1报道的相邻状态合成法虽然避免使用零矢量参与合成有效降低了逆变器输出的共模电压幅值，但调制范围有较大的局限性，且没有能够控制共模电压中三次谐波成分，对共模滤波器的设计带来困难。

2、参考文献2报道的虚拟电压矢量法能够兼顾抑制共模电压幅值和其中的三次谐波成分，但需要坐标轴旋转30度沿用传统6扇区判别方法，扇区判断复杂，没有突出虚拟电压矢量的创新性，同时为抑制三次谐波成分其调制度降低为0-0.7854，实际应用受限。

发明内容