[发明专利]一种针对五相三电平变频器的低调制比脉冲输出方法

摘要

本发明属于大功率工业电气传动、轨道交通以及船舶电力推进的领域，尤其是涉及一种针对五相三电平变频器的低调制比脉冲输出方法。本发明采取合理增加变频器上管、下管导通时间，使得器件最小导通时间大于最小脉宽限制时间；同时保证变频器输出相电压不变和不影响变频器中点电位平衡。达到低调制比下、变频器正常输出相电压的目的。本发明提出的三电平变频器低调制比脉冲输出方法可解决该型变频器低调制比下输出相电压失真问题，适用于大功率工业电气传动、轨道交通以及船舶电力推进等领域。

主权项

一种针对五相三电平变频器的低调制比脉冲输出方法，其特征在于，基于定义：五相三电平全桥逆变器各相输出电压有三个开关状态(1、0、‑1)，用开关函数Sj(j＝A、B、C、D、E)表示，五相合成电压矢量表示为：U=25(vAO+vBOej2π5+vCOej4π5+vDOej6π5+vEOej8π5)=VD5(SA+SBej2π5+SCej4π5+SDej6π5+SEej8π5)---(1)]]>其中：根据公式(1)计算得：合成电压矢量共有243个，这些矢量按照幅值不同分成14组，分别为0.6472VD、0.6156VD、0.5236VD、0.4472VD、0.4VD、0.3804VD、0.3236VD、0.2472VD、0.2352VD、0.2VD、0.1454VD、0.1236VD、0.0764VD、0，为了简化矢量合成过程和提高电压利用率，选取幅值0.6472VD、0.6156VD、0.3236VD、0共43个有效矢量；具体方法是：采取增加变频器上管、下管导通时间，使得器件最小导通时间大于最小脉宽限制时间；同时保证变频器输出相电压不变和不影响变频器中点电位平衡，使变频器在低调制比下正常输出相电压；即：在五相三电平逆变器低调制比工作时，其小矢量的作用时间很短，在零矢量的选择中加入(1 1 1 1 1)、(‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1)两种零矢量，选择矢量作用顺序，并分别计算各开关管导通时间；在保证零矢量(1 1 1 1 1)和零矢量(‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1)作用时间一致的前提下，调整零矢量(0 0 0 0 0)和零矢量(1 1 1 1 1)、(‑1 ‑1 ‑1 ‑1 ‑1)作用时间避免最小脉宽的限制，使五相三电平逆变器在低调制比下正常输出相电压。