一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，包括：A、根据逆变器的输出电压空间矢量的相角，确定所述输出电压空间矢量所在的工作扇区；B、根据所述工作扇区，选择对应的三相逆变器的，非相邻的2个工作模态；C、计算获得各工作模态的工作时间；D、切换所述选择的2个工作模态，合成所述输出电压空间矢量；E、将所述输出电压空间矢量按圆形轨迹旋转，获得三相正弦线电压输出。通过选择对应的基于非相邻的工作模态切换序列，使得逆变器功率管的开关次数最少，从而有效降低开关损耗从而提高系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能转换应用
，尤其涉及一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法。
技术介绍
三相逆变器作为工业应用中不可或缺的电力电子设备，广泛应用于电力系统、高速列车、电动汽车、大型不间断电源(UPS)、新能源发电等领域。然而，随着三相逆变器功率的增大，以及功率开关管的开关频率的提高，开关管的开关损耗越来越大，已成为制约高功率密度逆变器发展的一个关键问题。SVPWM是目前常用的控制策略，它与传统的正弦PWM策略相比，输出电流波形的谐波分量小，且直流母线电压的利用率较高，更易于数字化控制。然而SVPWM需要通过对6个相邻模态的切换来实现对逆变器的控制，开关频率较高及损耗较大。因此，现有技术还有待发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，旨在解决现有SVPWM控制策略的开关频率较高，损耗较大的问题。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其中，包括：A、根据逆变器的输出电压空间矢量的相角，确定所述输出电压空间矢量所在的工作扇区；B、根据所述工作扇区，选择对应的三相逆变器的，非相邻的2个工作
模态；C、计算获得各工作模态的工作时间；D、切换所述选择的2个工作模态，合成所述输出电压空间矢量；E、将所述输出电压空间矢量按圆形轨迹旋转，获得三相正弦线电压输出。所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其中，所述工作模态包括除零矢量外的6个不同的工作模态；所述工作扇区包括6个不同的工作扇区，每个工作扇区的角度为60°，分别为0-60°的第一工作扇区、60-120°的第二工作扇区、120-180°的第三工作扇区、180-240°的第四工作扇区、240-300°的第五工作扇区以及300-360°的第六工作扇区。所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其中，所述输出电压空间矢量位于所述第一工作扇区时，由第一工作模态和第二工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第二工作扇区时，由第二工作模态和第三工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第三工作扇区时，由第三工作模态和第四工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第四工作扇区时，由第四工作模态和第五工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第五工作扇区时，由第五工作模态和第六工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第六工作扇区时，由第六工作模态和第一工作模态合成。所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其中，在步骤C中，当输出电压矢量位于第一工作扇区时，有如下算式： U α U β T s = U r e f c o s θ s i n θ T s = 2 3 U d c 1 0 T 100 + 2 3 U d c - c o s π 3 s i n 2 π 3 T 010 ]]>其中，Udc为三相逆变器直流母线电压，Uref为输出电压矢量，Uα和Uβ分别表示输出电压矢量在静止坐标α-β两相坐标轴上的分量；T000为第一工作模态和第二工作模态不工作时，逆变器下桥臂开关管全导通的时间；T111为第一工作模态和第二工作模态不工作时，逆变器上桥臂开关管全导通的时间；T100为第一工作模态的工作时间；T010为第二工作模态的工作时间；通过上述算式，可以计算确定第一工作模态的工作时间、第二工作模态的工作时间以及逆变器下桥臂开关管全导通的时间。所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其中，在步骤A中，通过如下算式计算确定所述工作扇区； N = s i g n ( U β ) + 2 × s i g n ( s i n π 3 U α - s i n π 6 U β ) + 4 × s i g n ( - s i n π 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其特征在于，包括：A、根据逆变器的输出电压空间矢量的相角，确定所述输出电压空间矢量所在的工作扇区；B、根据所述工作扇区，选择对应的三相逆变器的，非相邻的2个工作模态；C、计算获得各工作模态的工作时间；D、切换所述选择的2个工作模态，合成所述输出电压空间矢量；E、将所述输出电压空间矢量按圆形轨迹旋转，获得三相正弦线电压输出。

【技术特征摘要】
1.一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其特征在于，包括：A、根据逆变器的输出电压空间矢量的相角，确定所述输出电压空间矢量所在的工作扇区；B、根据所述工作扇区，选择对应的三相逆变器的，非相邻的2个工作模态；C、计算获得各工作模态的工作时间；D、切换所述选择的2个工作模态，合成所述输出电压空间矢量；E、将所述输出电压空间矢量按圆形轨迹旋转，获得三相正弦线电压输出。2.根据权利要求1所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其特征在于，所述工作模态包括除零矢量外的6个不同的工作模态；所述工作扇区包括6个不同的工作扇区，每个工作扇区的角度为60°，分别为0-60°的第一工作扇区、60-120°的第二工作扇区、120-180°的第三工作扇区、180-240°的第四工作扇区、240-300°的第五工作扇区以及300-360°的第六工作扇区。3.根据权利要求2所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其特征在于，所述输出电压空间矢量位于所述第一工作扇区时，由第一工作模态和第二工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第二工作扇区时，由第二工作模态和第三工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第三工作扇区时，由第三工作模态和第四工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第四工作扇区时，由第四工作模态和第五工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第五工作扇区时，由第五工作模态和第
\t六工作模态合成；所述输出电压空间矢量位于所述第六工作扇区时，由第六工作模态和第一工作模态合成。4.根据权利要求3所述的三相逆变器的非相邻模态切换控制方法，其特征在于，在步骤C中，当输出电压矢量位于第一工作扇区时，有如下算式： U α U β T s = U r e f c o s θ s i n θ T s = 2 3 U d c 1 0 T 100 + 2 3 U d c ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李湘峰，屈莉莉，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44