一种调制三电平逆变器SVPWM的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:12897511 阅读:254 留言:0更新日期:2016-02-24 08:56
本发明专利技术实施例公开了一种调制三电平逆变器SVPWM的方法及装置,通过在α、β坐标系中,获取参考电压矢量在预先设置的区域中所在的区域位置;根据所述区域位置确定三个基本电压矢量的信息,所述三个基本电压矢量包括V1、V2和V3;根据矢量合成的关系以及伏秒平衡原理,获取所述三个基本电压矢量作用的时间T1、T2和T3;根据所述三个基本电压矢量的信息以及所述三个基本电压矢量作用的时间,获取控制变换器开关器件的PWM调制信号,从而简化传统的三电平SVPWM调制算法,减少计算量,提高效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及信号处理的
,尤其涉及一种调制三电平逆变器SVPWM 的方法及装置。
技术介绍
三电平逆变器的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)包括载波调制法, 空间电压矢量调制法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)以及闭环调制法 等。其中,三角载波PWM法计算复杂,实现困难;阶梯波PWM逆变器电路复杂,变压器体积重 量大,噪声大;分区逼近PWM法消除谐波受到电平级数的限制;虚拟级数法要求提高开关频 率;多滞环法稳态误差大,单滞环法暂态响应较差;双滞环法实现复杂。目前应用最多最广 泛的是空间电压矢量调制法SVPWM,空间电压矢量调制法(SVPWM)和载波调制等方法不同, 它是从电动机的角度出发的,着眼与如何使电机获得幅值恒定的圆形磁场,即正弦磁通。它 以三相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想磁通圆为基准,用逆变器不同的开关模式 所产生实际磁通去逼近基准圆磁通,由它们比较的结果决定逆变器的开关,形成PWM波形。 采取这种方法,电压的利用率高,易于数字化实现,输出波形质量好,接近正弦,合理安排空 间矢量,可以降低开关频率,减少开关损耗。 传统三电平SVPWM调制算法在区域判断部分,不管区域的形状和判断条件怎么变 化,都是首先判断大区域然后再判断小区域,在算法设计上都是一种"缩小包围圈"的思想。 这同时决定了后面几个部分也要采用两级判断,即先判断大区域,然后判断小区域,需要多 次判断,实现起来较为复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提出一种调制三电平逆变器SVPWM的方法及装置,旨在 解决如何简化传统的三电平SVPWM调制算法减少计算量从而提高效率的问题。 为达此目的,本专利技术实施例采用以下技术方案: 第一方面,一种调制三电平逆变器SVPWM的方法,所述方法包括:在α、β坐标系中,获取参考电压矢量在预先设置的区域中所在的区域位置; 根据所述区域位置确定三个基本电压矢量的信息,所述三个基本电压矢量包括 根据矢量合成的关系以及伏秒平衡原理,获取所述三个基本电压矢量作用的时间 根据所述三个基本电压矢量的信息以及所述三个基本电压矢量作用的时间,获取 控制变换器开关器件的PWM调制信号。 优选地,所述获取参考电压矢量在预先设置的区域中所在的区域位置,包括: 获取所述参考电压矢量的标识; 根据所述标识和预先存储的标识与区域位置的对应的关系获取所述参考电压的 区域位置。 优选地,所述区域包括由12条直线将整个矢量空间分成的36个区域,每个区域的 位置标识对应于由预先设置的12个判断条件所组成的结果组成对应的0、1序列的十进制 值,〇表示所述区域不满足所述判断条件,1表示所述区域满足所述判断条件。 优选地,所述根据矢量合成的关系以及伏秒平衡原理,获取所述三个基本电压矢 量作用的时间,包括: 由Vl ·Tl+V2 ·T2+V3 ·T3=Vref ·Ts; Ti+TdTfTs计算T!、1~2和T3; 其中,VpV2、Vj别为矢量,TpT2、T3对应作用的时间,Ts为采样周期。 优选地,所述根据所述三个基本电压矢量的信息以及所述三个基本电压矢量作用 的时间,获取控制变换器开关器件的PWM调制信号,包括: 选用短矢量作为每个采样周期的起始矢量,以负短矢量开始,负短矢量结束,将每 种开关状态作用的时间一分为二的中心对称的七段式SVPWM的方式确定三个基本矢量作 用的顺序; 在一个采样值周期内,将基本矢量对应的作用时间分配给相应的开关状态,得到 控制变换器开关的PWM信号。 第二方面,一种调制三电平逆变器SVPWM的装置,所述装置包括: 第一获取模块,用于在α、β坐标系中,获取参考电压矢量在预先设置的区域中 所在的区域位置; 确定模块,用于根据所述区域位置确定三个基本电压矢量的信息,所述三个基本 电压矢量包括VpVjPV^ 第二获取模块,用于根据矢量合成的关系以及伏秒平衡原理,获取所述三个基本 电压矢量作用的时间!\、1~ 2和T3; 第三获取模块,用于根据所述三个基本电压矢量的信息以及所述三个基本电压矢 量作用的时间,获取控制变换器开关器件的PWM调制信号。 优选地,所述第一获取模块,包括: 第一获取单元,用于获取所述参考电压矢量的标识; 第二获取单元,用于根据所述标识和预先存储的标识与区域位置的对应的关系获 取所述参考电压的区域位置。 优选地,所述区域包括由12条直线将整个矢量空间分成的36个区域,每个区域的 位置标识对应于由预先设置的12个判断条件所组成的结果组成对应的0、1序列的十进制 值,〇表示所述区域不满足所述判断条件,1表示所述区域满足所述判断条件。 优选地,所述第二获取模块,包括: 计算单元,用于由Vl ·I\+V2 ·T2+V3 ·T3=V·Ts; L+TdTfTs计算T!、T2和T3; 其中,VpV2、Vj别为矢量,ΤρΤ2、Τ3对应作用的时间,Τs为采样周期。 优选地,所述第三获取模块,包括: 确定单元,用于选用短矢量作为每个采样周期的起始矢量,以负短矢量开始,负短 矢量结束,将每种开关状态作用的时间一分为二的中心对称的七段式SVPWM的方式确定三 个基本矢量作用的顺序; 分配单元,用于在一个采样值周期内,将基本矢量对应的作用时间分配给相应的 开关状态,得到控制变换器开关的PWM信号。 本专利技术实施例通过在α、β坐标系中,获取参考电压矢量在预先设置的区域中所 在的区域位置;根据所述区域位置确定三个基本电压矢量的信息,所述三个基本电压矢量 包括^ 2和V3;根据矢量合成的关系以及伏秒平衡原理,获取所述三个基本电压矢量作用 的时间!\、1~2和Τ3;根据所述三个基本电压矢量的信息以及所述三个基本电压矢量作用的 时间,获取控制变换器开关器件的PWM调制信号,从而简化传统的三电平SVPWM调制算法, 减少计算量,提高效率。【附图说明】 图1是本专利技术实施例调制三电平逆变器SVPWM的方法第一实施例的流程示意图; 图2是本专利技术实施例三电平逆变器基本空间矢量划分的方法示意图; 图3是本专利技术实施例提供的一种三电平逆变器的SVPWM调制方法的七段式SVPWM 矢量作用顺序图; 图4是本专利技术实施例提供的一种三电平逆变器的SVPWM调制方法的三电平逆变器 结构框图; 图5是本专利技术实施例调制三电平逆变器SVPWM的装置的功能模块示意图; 图6是本专利技术实施例第一获取模块501的功能模块示意图; 图7是本专利技术实施例第二获取模块503的功能模块示意图; 图8是本专利技术实施例第三获取模块504的功能模块示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是,此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术实施例,而非对本专利技术实施例的限定。另外还 需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术实施例相关的部分而非全部结构。 参考图1,图1是本专利技术实施例调制三电平逆变器SVPWM的方法第一实施例的流程 示意图。 在图1中,所述调制三电平逆变器SVPWM的方法包括: 步骤101,在α、β坐标系中,获取参考电压矢量在预先设置的区域中所在的区域 位置; 优选地,所述获取参考电压矢量在预先设置的区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调制三电平逆变器SVPWM的方法,其特征在于,所述方法包括:在α、β坐标系中,获取参考电压矢量在预先设置的区域中所在的区域位置;根据所述区域位置确定三个基本电压矢量的信息,所述三个基本电压矢量包括V1、V2和V3;根据矢量合成的关系以及伏秒平衡原理,获取所述三个基本电压矢量作用的时间T1、T2和T3;根据所述三个基本电压矢量的信息以及所述三个基本电压矢量作用的时间,获取控制变换器开关器件的PWM调制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何玉成高明霞刘兵李建民李斌唐成曾智尹家伟
申请(专利权)人:深圳市海亿达能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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