本发明专利技术为一种三相三电平NPC变换器的45°SVPWM调制算法，首先判断参考电压空间矢量落在小三角上三角还是下三角，然后根据每个大区域中参考矢量与各小三角的几何关系以及z的数值判断参考矢量所在的小扇区。如在I区域中，当α′＜1，β′＜1时，小区域标号为1+z；当α′≥1时，小区域标号为3；β′≥1时，小区域标号为4；其他区域判断以此类推；判断区域后，即可确定合成参考矢量所用的一组基本矢量，并且合理安排基本矢量的作用顺序。另外，根据矢量合成关系-伏秒平衡原理，计算得到各个作用矢量的作用时间。最终，在一个载波周期内，本调制算法输出一组作用特定时间的基本矢量来逼近参考矢量，得到控制变换器开关器件的PWM调制信号。该优化算法使SVPWM算法在FPGA、DSP等数字芯片的应用中达到了实现简便、运算快速、占用资源少的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及S相S电平变换器的调制算法，尤其是在WFPGA、DSP等数字巧片为 控制巧片的调制算法的应用中。
技术介绍
空间矢量调制技术（SVPWM)是一种建立在空间电压矢量合成概念上的脉宽调制 方法，在电力电子调制中已经被广泛应用。它的核屯、思想就是将变换器的不同开关状态作 为基本作用矢量，根据所选择的基本矢量及其特定的作用时间来合成参考矢量。相比普通 的PWM调制算法，它有很多突出的优点：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W降低开关频率，减少开关损耗。 传统的SVPWM算法是一种基于60。aPSVPWM坐标系的算法，该种算法先根据S 电平基本空间矢量图将整个矢量空间先分成6个大区域，再将每个大区域分成4个小区 域，如图2所示。按照参考电压矢量的角度判断其所在的大区域，根据小区域的区域分布情 况和几何关系判断参考电压矢量所在的小区域。判断出参考电压矢量所在的区域后，根据 NTV(NearestTrianglevectors)法则，找到合成参考电压矢量的S个基本矢量Ui，U2，U3， 连同参考电压矢量Uuf及其作用时间T, 一起代入如下伏秒平衡方程组：【主权项】1. 一种三相三电平NPC变换器的45° SVPWM调制算法，作用对象为三相三电平变换 器，在45° a ' 0'坐标系中将整个空间矢量区域划分成六个大区域，用I到VI表示；每 个大区域划分成四个小区域，用1到4表示；选择作用矢量以及计算和匹配各作用矢量对应 的时间；具体实现过程如下： a、 在45° a' 0 '坐标系中判断参考矢量所处大区域 定义参考电压空间矢量在a ' 0 '直角坐标系中投影为a '、0 '，当a '彡0， 0 '彡0时，判断为I区域；当+ 彡〇时，判断为II区域；当+ < 〇， 0 '彡0时，判断为III区域；当a '< 〇，|3 '< 〇时，判断为IV区域；当a '彡〇， a，+0，< 0时，判断为V区域；当a，+0，< 0, 0，< 0时，判断为VI区域； b、 判断参考矢量具体所处小区域 首先判断参考电压空间矢量落在小三角上三角还是下三角，并定义当参考矢量落在上 三角时z= 1，落在下三角时z= 0,然后根据每个大区域中参考矢量的端点坐标判断其 所在的小区间；参考矢量在I区域中时：当a' < 1，0 ' < 1时，小区域标号为l+z ;当 a'多1时，小区域标号为3;当0'多1时，小区域标号为4;参考矢量在II区域中时：当 a'多-1，|3 '多1时，小区域标号为2+z;当|3 ' < 1时，小区域标号为1 ;当a' < _1时， 小区域标号为4 ;参考矢量在III区域中时：当a'< -1，0 '< 1时，小区域标号为4_2z;当 a'多-1时，小区域标号为1 ;当0 '多1时，小区域标号为3 ;参考矢量在IV区域中时：当 a'多-1，|3 '多1时，小区域标号为2-z;当a' < _1时，小区域标号为3 ;当|3 ' < -1 时，小区域标号为4;参考矢量在V区域中时：当a' <1，0' <-1时，小区域标号为3-z; 当a'多1时，小区域标号为4;当0'多-1时，小区域标号为1;参考矢量在VI区域中时： 当a'彡1，0'彡-1时，小区域标号为2+2z;当a' <1时，小区域标号为1;当0' <-1 时，小区域标号为3 ; c、 根据NTV法则确定合成参考矢量所用的三个基本矢量 1) 按照每次切换开关状态时只改变一种开关状态的最小开关损耗原则，每个采样周期 以负矢量为起始矢量，以负小矢量开始、负小矢量结束、每种开关状态的作用时间一分为二 的中心对称七段式的方式安排确定三个基本矢量的作用顺序； 2) 根据矢量合成关系-伏秒平衡原理，即在一个载波周期内，三个基本矢量的电压与 作用时间乘积之和等于参考矢量的电压与其作用时间的乘积，计算得到各个作用矢量的作 用时间； 3) 根据a、b步骤所得区域编号从c中2)步骤所得作用时间中选择对应区域中三个基 本矢量的作用时间，并将作用时间按照c中1)步骤所得作用顺序进行排序； d、 最终，在一个载波周期内，以c中1)步骤所得作用顺序，以c中2)步骤所得作用时 间按c中3)步骤的方式排序，输出一组作用特定时间的基本矢量来逼近参考矢量，得到控 制变换器开关器件的PWM调制信号。【专利摘要】本专利技术为一种三相三电平NPC变换器的45°SVPWM调制算法，首先判断参考电压空间矢量落在小三角上三角还是下三角，然后根据每个大区域中参考矢量与各小三角的几何关系以及z的数值判断参考矢量所在的小扇区。如在I区域中，当α′＜1，β′＜1时，小区域标号为1+z；当α′≥1时，小区域标号为3；β′≥1时，小区域标号为4；其他区域判断以此类推；判断区域后，即可确定合成参考矢量所用的一组基本矢量，并且合理安排基本矢量的作用顺序。另外，根据矢量合成关系-伏秒平衡原理，计算得到各个作用矢量的作用时间。最终，在一个载波周期内，本调制算法输出一组作用特定时间的基本矢量来逼近参考矢量，得到控制变换器开关器件的PWM调制信号。该优化算法使SVPWM算法在FPGA、DSP等数字芯片的应用中达到了实现简便、运算快速、占用资源少的优点。【IPC分类】H02M7-501【公开号】CN104753381【申请号】CN201510137658【专利技术人】何晓琼, 李乾勇, 柳明, 文德智, 舒泽亮 【申请人】西南交通大学【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年3月26日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相三电平NPC变换器的45°SVPWM调制算法，作用对象为三相三电平变换器，在45°α′β′坐标系中将整个空间矢量区域划分成六个大区域，用I到VI表示；每个大区域划分成四个小区域，用1到4表示；选择作用矢量以及计算和匹配各作用矢量对应的时间；具体实现过程如下：a、在45°α′β′坐标系中判断参考矢量所处大区域定义参考电压空间矢量在α′β′直角坐标系中投影为α′、β′,当α′≥0，β′≥0时，判断为I区域；当α′+β′≥0时，判断为Ⅱ区域；当α′+β′＜0，β′≥0时，判断为Ⅲ区域；当α′＜0，β′＜0时，判断为Ⅳ区域；当α′≥0，α′+β′＜0时，判断为Ⅴ区域；当α′+β′＜0，β′＜0时，判断为Ⅵ区域；b、判断参考矢量具体所处小区域首先判断参考电压空间矢量落在小三角上三角还是下三角，并定义当参考矢量落在上三角时z＝1,落在下三角时z＝0，然后根据每个大区域中参考矢量的端点坐标判断其所在的小区间；参考矢量在I区域中时:当α′＜1，β′＜1时，小区域标号为1+z；当α′≥1时，小区域标号为3；当β′≥1时，小区域标号为4；参考矢量在II区域中时:当α'≥‑1，β'≥1时，小区域标号为2+z；当β'＜1时，小区域标号为1；当α'＜‑1时，小区域标号为4；参考矢量在Ⅲ区域中时:当α'＜‑1，β'＜1时，小区域标号为4‑2z；当α'≥‑1时，小区域标号为1；当β'≥1时，小区域标号为3；参考矢量在Ⅳ区域中时:当α'≥‑1，β'≥1时，小区域标号为2‑z；当α′＜‑1时，小区域标号为3；当β′＜‑1时，小区域标号为4；参考矢量在Ⅴ区域中时:当α'＜1，β'＜‑1时，小区域标号为3‑z；当α′≥1时，小区域标号为4；当β′≥‑1时，小区域标号为1；参考矢量在Ⅵ区域中时:当α'≥1，β'≥‑1时，小区域标号为2+2z；当α′＜1时，小区域标号为1；当β′＜‑1时，小区域标号为3；c、根据NTV法则确定合成参考矢量所用的三个基本矢量1)按照每次切换开关状态时只改变一种开关状态的最小开关损耗原则，每个采样周期以负矢量为起始矢量，以负小矢量开始、负小矢量结束、每种开关状态的作用时间一分为二的中心对称七段式的方式安排确定三个基本矢量的作用顺序；2)根据矢量合成关系‑伏秒平衡原理，即在一个载波周期内，三个基本矢量的电压与作用时间乘积之和等于参考矢量的电压与其作用时间的乘积，计算得到各个作用矢量的作用时间；3)根据a、b步骤所得区域编号从c中2)步骤所得作用时间中选择对应区域中三个基本矢量的作用时间，并将作用时间按照c中1)步骤所得作用顺序进行排序；d、最终，在一个载波周期内，以c中1)步骤所得作用顺序，以c中2)步骤所得作用时间按c中3)步骤的方式排序，输出一组作用特定时间的基本矢量来逼近参考矢量，得到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：何晓琼，李乾勇，柳明，文德智，舒泽亮，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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。