[发明专利]三相两电平逆变器中心脉冲调制方法

摘要

本发明涉及一种三相两电平逆变器中心脉冲调制方法，使用给定合成电压矢量，求出三相负载给定电压，再根据三相负载给定电压，得到合适的三相负载中性点电压，再计算出逆变器三相给定电压。这种调制方法的电压利用率比SPWM提高了15％，和SVPWM电压利用率相同。且这种调制方法实现简单，计算量小，还可用于闭环控制。

主权项

1.一种三相两电平逆变器中心脉冲调制方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将tk时刻给定合成空间电压矢量变换到两相静止坐标系下，如式(1)所示： U α * ( t k ) = U * ( t k ) c o s ρ ( t k ) U β * ( t k ) = U * ( t k ) s i n ρ ( t k ) - - - ( 1 ) ]]>其中，U*(tk)为tk时刻给定合成电压矢量的幅值，ρ(tk)为tk时刻给定合成空间电压矢量与α轴的夹角；为tk时刻两相静止坐标系下α轴分量，为tk时刻两相静止坐标系下β轴分量；按照空间矢量功率和三相瞬时功率相等的原则，对进行2s/3s变换，得到三相负载给定电压： U 1 * ( t k ) U 2 * ( t k ) U 3 * ( t k ) = 2 3 1 0 1 2 - 1 2 3 2 1 2 - 1 2 - 3 2 1 2 U α * ( t k ) U β * ( t k ) 0 - - - ( 2 ) ]]>其中，为tk时刻三相负载给定电压；步骤2：根据步骤1算出的三相负载给定电压，确定三相负载中性点对于电源中性点的电压表达式： U O ′ * ( t k ) = - 1 2 [ m a x { U 1 * ( t k ) , U 2 * ( t k ) , U 3 * ( t k ) } + m i n { U 1 * ( t k ) , U 2 * ( t k ) , U 3 * ( t k ) } ] - - - ( 3 ) ]]>其中，为tk时刻三相负载中性点相对于电源中性点的给定电压；步骤3：根据步骤1算出的三相负载给定电压，以及步骤2得到的三相负载中性点对于电源中性点的给定电压，得到逆变器的三相输出电压： U a * ( t k ) = U 1 * ( t k ) + U O ′ * ( t k ) - - - ( 4 ) ]]> U b * ( t k ) = U 2 * ( t k ) + U O ′ * ( t k ) - - - ( 5 ) ]]> U c * ( t k ) = U 3 * ( t k ) + U O ′ * ( t k ) - - - ( 6 ) ]]>其中，为tk时刻逆变器的三相给定输出电压；步骤4：依据得到A相上下桥臂两路PWM驱动信号：A相输出电压关于开关管开通时间的函数为三角波，将A相给定电压作为比较值，和三角波比较，比较值大于三角波时下管开通，比较值小于三角波时上管开通；依据得到B相上下桥臂两路PWM驱动信号：B相输出电压关于开关管开通时间的函数为三角波，将B相给定电压作为比较值，和三角波比较，比较值大于三角波时下管开通，比较值小于三角波时上管开通；依据得到C相上下桥臂两路PWM驱动信号：C相输出电压关于开关管开通时间的函数为三角波，将C相给定电压作为比较值，和三角波比较，比较值大于三角波时下管开通，比较值小于三角波时上管开通；步骤5：将步骤4得到的6路PWM驱动信号，输入开关管的控制端，控制逆变器开关管的开通和关断，可实现在下一个周期内逆变器的平均输出电压等于当前给定电压。