[发明专利]三电平逆变器SVPWM的控制方法

摘要

本发明是关于一种三电平逆变器SVPWM的控制方法,包括以下步骤根据给定空间电压矢量的幅值和相位角判断出给定空间电压矢量所在的三角大扇区和小区间；根据三角大扇区和小区间选择所使用的空间电压矢量；根据三角大扇区和小区间选择计算空间电压矢量作用时间的方法；根据小矢量和其对应的冗余矢量的作用时间相等和每个控制周期均以零矢量开始和以零矢量结束的方法，实现空间电压矢量的九段式调制模式；根据所使用的空间电压矢量，利用控制器输出开关器件所需要的三相PWM脉冲信号；控制器输出开关器件所需要的三相PWM脉冲信号经过驱动电路放大送给相应的开关器件，以实现三电平逆变器的控制。

主权项

一种三电平逆变器SVPWM的控制方法,其特征在于包括以下步骤：步骤S1，根据给定空间电压矢量uref＝1.5Umejθ的幅值1.5Um和相位角θ判断出给定空间电压矢量uref所在的三角大扇区S和小区间s；步骤S2，根据三角大扇区S和小区间s选择所使用的空间电压矢量；步骤S3，根据三角大扇区S和小区间s选择出计算空间电压矢量作用时间的计算方法；步骤S4，根据小矢量和其对应的冗余矢量的作用时间相等和每个控制周期均以零矢量Uooo开始和以零矢量Uooo结束的方法，在避免高电平P和低电平N之间直接切换并保证相邻空间电压矢量状态之间的切换只有一个桥臂开关器件动作的前提下，实现空间电压矢量的九段式调制模式；步骤S5,根据九段式空间电压矢量调制模式，在三电平逆变装置里面，每个控制周期以零矢量Uooo开始和以零矢量Uooo结束，调整空间电压矢量作用时间的次序，以实现空间电压矢量状态之间的平滑切换，即在避免高电平P和低电平之间直接切换的前提下，保证空间电压矢量状态之间的切换只有一个桥臂动作，从而减小开关频率；步骤S6，根据所使用的空间电压矢量，利用TMS320LF2407ADSP控制器输出开关器件所需要的三相PWM脉冲信号；步骤S7，TMS320LF2407ADSP控制器输出开关器件所需要的三相PWM脉冲信号经过M57962L驱动电路放大送给相应的开关器件，以实现三电平逆变器的控制；在所述步骤S3中，该计算方法包括：当S＝I或S＝II或S＝III或S＝IV或S＝V或S＝VI时①当s＝A1或A2时，空间电压矢量的作用时间计算公式为：T0＝Ts[1‑2·m·sin(π/3+θ)]；T1＝Ts[2·m·sin(π/3‑θ)]；T2＝Ts[2·m·sinθ]；②当s＝B1或B2时，空间电压矢量的作用时间计算公式为：T0＝Ts×0.05；T1＝Ts[0.95‑2·m·sinθ]；T2＝Ts[0.95‑2·m·sin(π/3‑θ)]；T4＝Ts[2·m·sin(π/3+θ)‑0.95]；③当s＝C时，空间电压矢量的作用时间计算公式为：T0＝Ts×0.05；T1＝Ts[1.9‑2·m·sin(π/3+θ)]；T3＝Ts[2·m·sin(π/3‑θ)‑0.95]；T4＝Ts[2·m·sinθ]；④当s＝D时，空间电压矢量的作用时间计算公式为：T0＝Ts×0.05；T2＝Ts[1.9‑2·m·sin(π/3+θ)]；T4＝Ts[2·m·sin(π/3‑θ)]；T5＝Ts[2·m·sinθ‑0.95]；其中，Ⅰ至Ⅵ表示三角大扇区的第一大区间至第六大区间，A、B、C、D表示在I至VI中任意一个大区间都包含的四个小区间，A1表示小区间A的下半部分区间，A2表示小区间A的上半部分区间，B1表示小区间B的下半部分区间，B2表示小区间B的上半部分区间，T0～T5分别表示电压矢量Uo～U5在一个控制周期Ts内的作用时间，m表示SVPWM的调制度；Uo表示任意一个大区间中可以使用的零矢量的种类，包括Uooo、Unnn、Uppp；U1表示任意一个大区间中可以使用的相位滞后短矢量的种类，包括Upoo、Uppo、Uopo、Uopp、Uoop、Upop、Uonn、Uoon、Unon、Unoo、Unno、Uono；U2表示任意一个大区间中可以使用的相位超前短矢量的种类，包括Uppo、Uopo、Uopp、Uoop、Upop、Upoo、Uoon、Unon、Unoo、Unno、Uono、Uonn；U3表示任意一个大区间中可以使用的相位滞后长矢量的种类，包括Upnn、Uppn、Unpn、Unpp、Unnp、Upnp；U4表示任意一个大区间中可以使用的中矢量的种类，包括Upon、Uopn、Unpo、Unop、Uonp、Upno；U5表示任意一个大区间中可以使用的相位超前长矢量的种类，包括Uppn、Unpn、Unpp、Unnp、Upnp、Upnn。