[发明专利]任意多电平的级联H桥逆变器空间矢量脉宽调制方法

摘要

本发明公开了一种任意多电平的级联H桥逆变器空间矢量脉宽调制方法。将多电平空间矢量图进行重新划分，并通过判断参考矢量所处位置直接得到最近三矢量的坐标，将参考矢量等效为附加矢量计算得到最近三矢量的占空比；并且通过零序分量和坐标变换得到开关状态，合成所期望的参考矢量，进行SVPWM调制。本发明实现了在直角坐标系下的任意多电平调制，不需任何迭代计算，且计算量与电平数无关；简化了参考矢量定位以及占空比的计算过程，降低了计算复杂度。

主权项

1.一种任意多电平的级联H桥逆变器空间矢量脉宽调制方法，方法包括：/n1)由级联H桥逆变器所生成的电压矢量绘制直角坐标系下的多电平空间矢量图，其中相邻电压矢量之间相互连线构成了多个三角形，参考矢量处于多电平空间矢量图中；其特征在于，方法还包括如下步骤：/n2)将直角坐标系的多电平空间矢量图进行划分两类矩形，并判断参考矢量处于哪类矩形中：/n沿竖直轴方向等间隔添加4n+1条平行于水平轴方向的水平分割虚线，水平分割虚线平行于α轴方向，且中间的一条水平分割虚线与水平轴重合，相邻水平分割虚线之间间距为个单位长度；沿水平轴方向等间隔添加8n-1条平行于竖直轴方向的竖直分割虚线，竖直分割虚线平行于β轴方向，且中间的一条竖直分割虚线与竖直轴重合，相邻竖直分割虚线之间间距为0.5个单位长度；其中，n为级联H桥逆变器每一相所级联的H桥单元的个数；单位长度是指直角坐标系中从原点到坐标(1,0)或坐标(0,1)之间的距离；/n通过水平分割虚线与竖直分割虚线把多电平空间矢量图划分多个矩形，在每个矩形上均有两个电压矢量位于角顶点，该两个电压矢量之间的连线构成了矩形的一条对角线，根据矩形对角线的不同将矩形分为两类：对角线与α轴正向方向之间夹角为60度的矩形作为A类矩形，对角线与α轴正向方向之间夹角为120度的矩形作为B类矩形；最后根据A类矩形/B类矩形的边界判断参考矢量处于A类矩形或B类矩形中；/n3)根据矩形的对角线将矩形进一步划分，将矩形中对角线上方的区域为I型区域，将矩形中对角线下方的区域为II型区域，然后判断参考矢量处于I型区域或II型区域；再根据A类/B类矩形和I型/II型区域的划分，参考矢量所处的位置有AI、AII、BI和BII四类；/n4)根据参考矢量所处的位置得到最近三矢量在直角坐标系下的坐标，之后通过选择零序分量并进行坐标变换得到级联H桥逆变器的开关状态；/n5)将参考矢量分解为有效矢量OP和附加矢量PS，处理获得参考矢量在不同位置时最近三矢量作用时间的占空比；/n6)由级联H桥逆变器的开关状态和最近三矢量作用时间的占空比合成所期望的参考矢量，利用合成的参考矢量实现SVPWM调制。/n