[发明专利]一种基于有效开关时间的三相四开关逆变器脉宽调制方法

摘要

本发明公开了一种基于有效开关时间的三相四开关逆变器脉宽调制方法，开关管在一个调制周期内的有效开关时间由逆变器的调制电压、直流母线电压、电容电压以及调制周期计算得到；电容电压波动的情况被考虑了进来，有效开关时间能够根据电容电压的波动进行实时的调节。本发明通过移动有效开关时间在一个调制周期内的位置，可以灵活地改变等效零矢量的构造方式，将得到的各开关管驱动信号用以对逆变器进行驱动控制。此外，本发明方法还省去了目标电压矢量所在扇区的判断环节，极大地简化了计算过程，可应用于三相四开关逆变器的控制领域，如由三相四开关逆变器供电的电机驱动系统、并网逆变器或有源滤波器中对逆变器的控制。

主权项

一种基于有效开关时间的三相四开关逆变器脉宽调制方法，包括如下步骤：(1)采集三相四开关逆变器的直流母线电压Vdc以及与直流电源负极相连的电容电压Vc2；(2)将所述逆变器的调制电压转换至静止α‑β坐标系下，得到电压矢量Vαβ；(3)根据直流母线电压Vdc、电容电压Vc2以及电压矢量Vαβ，计算确定所述逆变器两开关相上桥臂开关管对应的有效开关时间；若所述逆变器A相故障使得两电容中间接点作为故障相输出，则通过以下公式计算B、C两开关相上桥臂开关管对应的有效开关时间TB和TC：tb=2Vc2+(3Vβ-3Vα)2VdcTpwmtc=2Vc2-(3Vβ+3Vα)2VdcTpwm]]>TB=0tb<0tb0≤tb<TpwmTpwmtb≥TpwmTC=0tc<0tc0≤tc<TpwmTpwmtc≥Tpwm]]>若所述逆变器B相故障使得两电容中间接点作为故障相输出，则通过以下公式计算A、C两开关相上桥臂开关管对应的有效开关时间TA和TC：ta=2Vc2+(3Vβ-3Vα)2VdcTpwmtc=Vc2-3VβVdcTpwm]]>TA=0ta<0ta0≤ta<TpwmTpwmta≥TpwmTC=0tc<0tc0≤tc<TpwmTpwmtc≥Tpwm]]>若所述逆变器C相故障使得两电容中间接点作为故障相输出，则通过以下公式计算A、B两开关相上桥臂开关管对应的有效开关时间TA和TB：ta=2Vc2+3Vβ+3Vα2VdcTpwmtb=Vc2+3VβVdcTpwm]]>TA=0ta<0ta0≤ta<TpwmTpwmta≥TpwmTB=0tb<0tb0≤tb<TpwmTpwmtb≥Tpwm]]>其中：Vα和Vβ分别为电压矢量Vαβ的α轴分量和β轴分量，ta、tb和tc分别为有效开关时间TA、TB和TC对应的中间时间变量；(4)在一个调制周期Tpwm内通过对所述有效开关时间进行移位以及拆分，可以灵活地改变等效零矢量的构造方式，从而得到逆变器两开关相上桥臂各开关管对应的驱动信号，用以实现对逆变器的控制。