The invention discloses a neutral point balance and common mode voltage suppression capability of three level SVPWM method applied to T type three-phase permanent magnet synchronous motor vector control system of three level inverter based on single power supply solutions will be generated when the neutral point unbalance problem, often will lead to a decline in the performance of inverter. The purpose of the invention is that by improving the traditional SVPWM method makes no through hardware structure change, not to increase the quantity of the volume and the cost of the inverter, can maintain three level inverter neutral point balance in more complex conditions; and further improve the common mode voltage suppression ability, reduce the impact of motor insulation, increased the service life of the motor, reduce maintenance cost, improve the stability of the motor control system; improved SVPWM method suitable for digital computation, and neutral point voltage balance adjustment process, to facilitate real-time computer control system.
【技术实现步骤摘要】
一种具有中点平衡和共模电压抑制能力的三电平SVPWM方法
本专利技术涉及中低压变频器技术以及三电平逆变器领域,尤其涉及一种具有中点平衡和共模电压抑制能力的三电平SVPWM(空间矢量脉宽调制)方法。
技术介绍
传统两电平逆变器是目前应用于电机控制、传动领域最广泛的逆变形式,由于其拓扑简单、控制算法简捷最受欢迎。但是随着电压等级、容量等级的增大,两电平逆变器的缺点也越来越突出,它对器件的正向耐压值要求越来越高、损耗也越来越大、输出电能质量不高,所以人们开始寻找新的拓扑形式,三电平逆变器应运而生。三电平逆变器相对于传统两电平逆变器具有谐波分量小、对器件耐压要求低、电磁干扰小、损耗小效率高因而更适合应用于电压、容量等级高的场合。适用于三电平逆变器的调制方法也很多,比如载波法、特定谐波消除法、电压空间矢量调制法等。电压空间矢量调制因其便于数字化、控制简便广泛适用于微机控制系统,但是使用过程中通常会存在如下问题:首先是三电平逆变拓扑固有的中点电位平衡问题,其次是共模电压过大的问题,第一个问题会导致逆变器的输出电能谐波分量上升电能质量变差,严重情况下可能影响逆变器的运行;第二个问题会考验到电机的绝缘,如果绝缘等级不够,那么一旦使用普通的电压空间矢量调制可能会导致一系列的绝缘问题,电机的寿命和稳定性会大大下降。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供一种具有中点平衡和共模电压抑制能力的三电平SVPWM方法,适用于永磁同步电机矢量变换控制系统中T型三电平逆变器。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下:一种具有中点平衡和共模电压抑制能力的三电平SVPWM方法,该方法包 ...
【技术保护点】
一种具有中点平衡和共模电压抑制能力的三电平SVPWM方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一:电压空间矢量的分类和编号对于三电平逆变器每相存在3种输出状态,分别为P、O、N。定义三相上表示3种输出电平状态的函数Tx(x=a,b,c),与每相4个开关管的开关状态一一对应,表示为:
【技术特征摘要】
1.一种具有中点平衡和共模电压抑制能力的三电平SVPWM方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一:电压空间矢量的分类和编号对于三电平逆变器每相存在3种输出状态,分别为P、O、N。定义三相上表示3种输出电平状态的函数Tx(x=a,b,c),与每相4个开关管的开关状态一一对应,表示为:其中1表示对应开关管闭合,0表示对应开关管断开,Ta表示a相的输出电平状态,Tb表示b相的输出电平状态,Tc表示c相的输出电平状态;Sa1~Sa4表示a相的4个开关管的开关状态,Sb1~Sb4表示b相的4个开关管的开关状态,Sc1~Sc4表示c相的4个开关管的开关状态;三相输出端相对于中性点的电压可以表示如下:其中Vdc表示直流母线电压;UaO表示a相输出端相对于中性点的电压,UbO表示b相输出端相对于中性点的电压,UcO表示c相输出端相对于中性点的电压;将三相电压定义在静止的定子a-b-c坐标系上,空间电压的综合矢量Us表示为:Ua、Ub、Uc分别表示逆变器三相输出端的电压,其起点都是三电平逆变器的中性点电位。将27种开关状态Ta、Tb、Tc代入公式(3),得出三相三电平的电压空间矢量图;根据电压空间矢量图将电压空间矢量进行分类和编号,分成以下4类:大矢量,幅值为2Vdc/3,冗余度为1;中矢量,幅值为冗余度为1;小矢量,幅值为Vdc/3,冗余度为2;零矢量,幅值为0,冗余度为3;表一为不重复的19种电压空间矢量的分类和编号:表一:其中v0-v18为19种电压空间矢量。步骤二:扇区判断将整个电压空间矢量图划分为6个大扇区,分别标记为I、II、III、IV、V、VI,在电压空间矢量平面内建立α-β-0坐标系,将三相静止坐标系下的电压矢量转换为两相静止坐标系下表示:其中Uα表示逆变器三相输出端的电压在α-β-0坐标系下的α分量,Uβ表示逆变器三相输出端的电压在α-β-0坐标系下的β分量;根据输入的参考电压矢量的幅值和相位,判断该输入的参考电压矢量在整个电压空间矢量图中的所在的扇区,具体判断方法如下:该输入的参考电压矢量在第I号大扇区的判断条件是:
【专利技术属性】
技术研发人员:邬博骋,邹积浩,卢琴芬,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。