【技术实现步骤摘要】
一种三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D-SVPWM控制系统及其方法
本专利技术属于电力电子
,特别涉及一种三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D-SVPWM控制系统及其方法。
技术介绍
随着电力电子技术的快速发展,各种非线性负载的应用越来越普遍,通常要求UPS或逆变器具有对不平衡和非线性负载供电的能力,这时传统的三相三桥臂逆变器就显得无能为力。三相四桥臂逆变拓扑是近年来研究比较广泛的一种逆变拓扑结构,它可直接对中性电流进行控制,具有控制灵活、无需大的直流链接电容等优点。国内外已有不少学者对于三相四桥臂逆变器的调制策略进行研究,三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)策略由于具有直流母线电压利用率高等优点而被广泛应用。然而采用该控制策略的逆变器通常工作在恒定的开关频率下,使得在开关频率整数倍处出现幅值较大的谐波,对电力系统的危害十分广泛:于系统而言,这些谐波是主要的电磁干扰源,谐波降低了系统的电磁兼容品质,严重时甚至会影响系统中其他器件和设备的正常运行;于负载而言,谐波会引起不期望的损耗,产生开关噪声。减小开关噪声辐射的最佳方式是使逆变器的开关频率达到18kHz以上,但这种方式极大地增加了逆变器的开关损耗。本专利技术的方案便是针对上述问题对现有三相四桥臂逆变器进行的改进。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足,本专利技术提供一种三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D-SVPWM控制系统及其方法,以改善3D-SVPWM调制策略造成的谐波问题,将集中在开关频率整数倍处的谐波幅值均匀的分布到整个频域范围内,能够在较低的开关频率下减小谐波引起的噪声等不良效应。为了达到上述专利 ...
【技术保护点】
1.一种三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D‑SVPWM控制系统,其特征在于,包括三相四桥臂逆变器、随机数发生器、矢量作用时间模块、开关动作时间模块、三相正弦波发生器和3D‑SVPWM发生器,其中:所述三相正弦波发生器与所述3D‑SVPWM发生器相连接,用于产生三相正弦波并由导线传输给所述3D‑SVPWM发生器;所述随机数发生器与所述矢量作用时间模块相连接,用于根据随机数生成算法生成四个随机变量并传输给所述矢量作用时间模块;所述矢量作用时间模块分别与所述随机数发生器和开关动作时间模块相连接,用于根据接收到的随机变量计算工作电压矢量的作用时间并传输给所述开关动作时间模块;所述开关动作时间模块分别与所述矢量作用时间模块和3D‑SVPWM发生器相连接,用于根据接收到的作用时间计算三相四桥臂逆变器上下开关管的动作时间并传输给3D‑SVPWM发生器;所述3D‑SVPWM发生器分别与所述三相正弦波发生器、开关动作时间模块和三相四桥臂逆变器相连接,用于根据接收到的三相正弦波、矢量作用时间及设定的开关周期产生PWM控制信号并通过导线传出给所述三相四桥臂逆变器拓扑结构的IGBT开关管。
【技术特征摘要】
1.一种三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D-SVPWM控制系统,其特征在于,包括三相四桥臂逆变器、随机数发生器、矢量作用时间模块、开关动作时间模块、三相正弦波发生器和3D-SVPWM发生器,其中:所述三相正弦波发生器与所述3D-SVPWM发生器相连接,用于产生三相正弦波并由导线传输给所述3D-SVPWM发生器;所述随机数发生器与所述矢量作用时间模块相连接,用于根据随机数生成算法生成四个随机变量并传输给所述矢量作用时间模块;所述矢量作用时间模块分别与所述随机数发生器和开关动作时间模块相连接,用于根据接收到的随机变量计算工作电压矢量的作用时间并传输给所述开关动作时间模块;所述开关动作时间模块分别与所述矢量作用时间模块和3D-SVPWM发生器相连接,用于根据接收到的作用时间计算三相四桥臂逆变器上下开关管的动作时间并传输给3D-SVPWM发生器;所述3D-SVPWM发生器分别与所述三相正弦波发生器、开关动作时间模块和三相四桥臂逆变器相连接,用于根据接收到的三相正弦波、矢量作用时间及设定的开关周期产生PWM控制信号并通过导线传出给所述三相四桥臂逆变器拓扑结构的IGBT开关管。2.一种三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D-SVPWM控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:构建三相四桥臂逆变器随机脉冲位置3D-SVPWM方法控制系统;步骤2:三相正弦波发生器产生三相正弦波传输给3D-SVPWM发生器;步骤3:随机数发生器根据随机数生成算法生成四个随机变量ξ1、ξ2、ξ3、ξ4,并传输给矢量作用时间模块;步骤4:矢量作用时间模块根据接收到的随机变量计算工作电压矢量在一个三角载波周期中的作用时间T0,T1,T2,T3,并传输给开关动作时间模块;步骤5:开关动作时间模块根据接收到的作用时间T0,T1,T2,T3计算逆变器a、b、c、f四个桥臂脉冲位置的随机变化范围TRND1、TRND2、TRND3、TRND4;步骤6:3D-SVPWM波发生器根据接收到的三相正弦波、a、b、c、f四个桥臂脉冲位置的随机变化范围TRND1、TRND2、TRND3、TRND4以及设定的开关周期Ts,产生3D-SVPWM波,并传输...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宇峰,马俊,刘慧,
申请(专利权)人:苏州工业职业技术学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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