[发明专利]一种基于α′-β′坐标系实施控制的星形级联逆变器

摘要

本发明公开了一种基于α'‑β'坐标系实施控制的星形级联逆变器，星形连接级联H桥逆变器的三相呈星形连接，且每相均由2n个H桥级联；每一个H桥包括4个IGBT；采用基于空间矢量调制方法对星形连接级联H桥逆变器实施控制；所述的空间矢量调制方法基于星形连接方式下n个H桥级联的多电平逆变器的空间矢量轨迹模型而来；采用独特的空间矢量调制方法，使得被控星形连接级联H桥逆变器运行更稳定，零序电压为零，且易于控制。

主权项

1.一种基于α'‑β'坐标系实施控制的星形级联逆变器，其特征在于，星形连接级联H桥逆变器的三相呈星形连接，且每相均由2n个H桥级联；每一个H桥包括4个IGBT；所述α'‑β'坐标系中，基本矢量的表达式为：α'和β'分别表示α'‑β'坐标系中基本矢量对应的坐标值；a,b,c分别表示开关状态矢量(a,b,c)的三个分量；采用基于α'‑β'坐标的星形级联逆变器空间矢量调制方法对星形连接级联H桥逆变器实施控制；所述的星形连接方式下2n个H桥级联的多电平逆变器输出相电压空间矢量轨迹模型为：式中，α_pr'和β_pr'分别表示α'‑β'坐标系中被控星形连接方式逆变器采样参考矢量的坐标值，m表示第一相电压调制系数；所述的星形连接方式下2n个H桥级联的多电平逆变器中，每一相由2n个H桥级联；且三相星形连接；为了实现对在所述星形连接方式下2n个H桥级联的多电平逆变器进行空间矢量调制，在α'‑β'坐标系下，构造星形连接方式下n个H桥级联的多电平逆变器输出相电压空间矢量轨迹模型为：式中，α_p'r'和β_p'r'分别表示α'‑β'坐标系中n个H桥级联的逆变器相电压参考矢量的坐标值，m'表示第二相电压调制系数，由于0<m'≤1，因此所述的星形连接方式下n个H桥级联的多电平逆变器中，每一相由n个H桥级联；且三相星形连接；对“被构造的n个H桥级联的多电平逆变器输出相电压空间矢量轨迹模型”进行采样，并计算合成参考矢量的等效基本矢量，从而实施对被控的2n个H桥级联的逆变器的矢量调制；对被构造的星形连接n个H桥级联的多电平逆变器输出参考电压空间矢量轨迹模型进行采样，计算最靠近采样参考矢量V_r(α_p'r',β_p'r')的三个基本矢量，并把这三个基本矢量作为等效基本矢量，利用伏秒平衡原理计算合成采样参考矢量的等效基本矢量作用时间，直接利用基本矢量作为星形连接级联H桥逆变器各相的控制信号；其中，V_r(α_p'r',β_p'r')中的V_r表示采样参考矢量名，(α_p'r',β_p'r')表示参考矢量的坐标。