一种空间矢量脉宽调制矢量确定装置、方法及逆变器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种空间矢量脉宽调制矢量确定装置、方法及逆变器。其中，装置包括：包括随机数生成单元和零矢量时长确定单元，其中零矢量包括第一零矢量和第二零矢量，其第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0；所述随机数生成单元，用于生成在[‑1,1]范围内的随机数K；所述零矢量时长确定单元，用于将第一零矢量的时长确定为(1‑K)T0/2，将第二零矢量的时长确定为(1+K)T0/2。本发明专利技术提供的方案能够抑制逆变器驱动过程中载波和倍次载波频率附近的谐波分量，能够有效地抑制噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制领域，尤其涉及空间矢量脉宽调制矢量确定装置、方法及逆变器。
技术介绍
逆变器是一种将直流电转化为交流电的电力电子装置。空间矢量脉宽调制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)，由于具有开关频率低、直流侧电压利用率高等优点,在逆变器控制中应用越来越广泛。SVPWM以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准,并依据电机磁链和电压的关系,用基本电压矢量合成期望的电压矢量,建立逆变器功率器件的开关状态,从而形成波,以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。现有SVPWM在调制过程中，开关器件是以“确定的”形式控制通断的,并且对零矢量在时间上进行了平均分配，以使产生的PWM波形对称。这样会产生处于载波和倍次载波频率附近的谐波分量，应用于家用电器等变频领域会产生人耳可闻的谐波噪声，在一定条件下甚至会引起机械共振。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，尤其一种空间矢量脉宽调制矢量确定装置、方法及逆变器，以逆变器驱动过程中会产生的谐波噪声。本专利技术一方面提供了一种空间矢量脉宽调制矢量确定装置，包括随机数生成单元和零矢量时长确定单元，其中零矢量包括第一零矢量和第二零矢量，其第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0；所述随机数生成单元，用于生成在[-1,1]范围内的随机数K；所述零矢量时长确定单元，用于将第一零矢量的时长确定为(1-K)T0/2，将第二零矢量的时长确定为(1+K)T0/2。可选地，所述第一零矢量为V(000),第二零矢量为V(111)。可选地，还包括矢量组成确定单元，用于根据所述第一零矢量的时长和第二零矢量的时间，在调制周期Ts中将非零矢量设置在第一零矢量和第二零矢量之间。可选地，所述将非零矢量设置在第一零矢量和第二零矢量之间包括：在调制周期Ts内以第一零矢量为开始时段，以第二零矢量为结束时段，第一零矢量与第二矢量之间设置非零矢量；或者，将第一零矢量时长分成第二时段和第三时段，所述第二时段和第三时段分别设置在调制周期Ts的开始时段和结束时段，第二零矢量设置在调制周期Ts的中间时段，在第一零矢量与第二零矢量之间设置非零矢量。可选地，所述第二时段和第三时段的时长均为(1-K)T0/4。可选地，所述非零矢量包括V(100)，V(110)，V(010)，V(011)，V(001)，V(101)中的至少一个。本专利技术又一方面提供了一种逆变器，包括如上述任一所述空间矢量脉宽调制矢量确定装置。本专利技术再一方面提供了一种空间矢量脉宽调制矢量确定方法，包括随机数生成步骤和零矢量时长确定步骤，其中零矢量包括第一零矢量和第二零矢量，其第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0；所述随机数生成步骤，用于生成在[-1,1]范围内的随机数K；所述零矢量时长确定步骤，用于将第一零矢量的时长确定为(1-K)T0/2，将第二零矢量的时长确定为(1+K)T0/2。可选地，所述第一零矢量为V(000),第二零矢量为V(111)。可选地，矢量组成确定步骤，用于根据所述第一零矢量的时长和第二零矢量的时间，在调制周期Ts中将非零矢量设置在第一零矢量和第二零矢量之间。可选地，所述将非零矢量设置在第一零矢量和第二零矢量之间包括：在调制周期Ts内以第一零矢量为开始时段，以第二零矢量为结束时段，第一零矢量与第二矢量之间设置非零矢量；或者，将第一零矢量时长分成第二时段和第三时段，所述第二时段和第三时段分别设置在调制周期Ts的开始时段和结束时段，第二零矢量设置在调制周期Ts的中间时段，在第一零矢量与第二零矢量之间设置非零矢量。可选地，所述第二时段和第三时段的时长均为T0/4(1-K)。可选地，所述非零矢量包括V(100)，V(110)，V(010)，V(011)，V(001)，V(101)中的至少一个。可选地，在调制周期开始前运行所述矢量确定方法，以使得不同调制周期的第一零矢量时长与第二零矢量时长均呈随机分布本专利技术的方案，能够能够抑制逆变器驱动过程中载波和倍次载波频率附近的谐波分量，能够有效地抑制噪声。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术提供的空间矢量脉宽调制矢量确定装置的一实施例的结构示意图；图2是本专利技术提供的空间矢量脉宽调制的一实施例中的结构示意图；图3是现有技术提供的空间矢量脉宽调制的一实施例中的调制周期时隙分布示意图；图4是本专利技术提供的空间矢量脉宽调制矢量确定装置的又一实施例的结构示意图；图5是本专利技术提供的逆变器的一实施例的结构示意图；图6是本专利技术提供的空间矢量脉宽调制矢量确定方法的一实施例的方法示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。图1是本专利技术提供的空间矢量脉宽调制矢量确定装置的一实施例的结构示意图。空间矢量脉宽调制矢量确定装置10，包括随机数生成单元101和零矢量时长确定单元103。其中零矢量包括第一零矢量和第二零矢量，其第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0。空间矢量脉宽调制的一实施例如图2所示，图2中q1,q2,q3……q6为开关单元，a,b,c,a’,b’,c’分别控制上述6个开关单元。a(或b或c)为1其相应的开关单元导通时，此时a’(或b’或c’)为0其相应的开关单元关闭。因此，abc的状态决定了UA、UB、UC的波形情况。开关状态矢量V(a,b,c)有种不同8中的组合值。V(000)、V(001)、V(010)、V(011)、V(100)、V(101)、V(110)、V(111)。其中V(000)和V(111)为零矢量，V(001)、V(010)、V(011)、V(100)、V(101)、V(110)为非零矢量。例如，第一零矢量可以是V(000)或V(111)，第二零矢量为另一个。第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0。现有技术中，第一零矢量与第二零矢量一般采用固定时长，例如T0/2。本专利技术具体实施方式提供的随机数生成单元，用于生成在[-1,1]范围内的随机数K。零矢量时长确定单元，用于将第一零矢量的时长确定为(1-K)T0/2，将第二零矢量的时长确定为(1+K)T0/2。例如，随机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间矢量脉宽调制矢量确定装置，其特征在于，包括随机数生成单元和零矢量时长确定单元，其中零矢量包括第一零矢量和第二零矢量，其第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0；所述随机数生成单元，用于生成在[‑1,1]范围内的随机数K；所述零矢量时长确定单元，用于将第一零矢量的时长确定为(1‑K)T0/2，将第二零矢量的时长确定为(1+K)T0/2。

【技术特征摘要】
1.一种空间矢量脉宽调制矢量确定装置，其特征在于，包括随机数生成单元和零矢量时长确定单元，其中零矢量包括第一零矢量和第二零矢量，其第一零矢量与第二零矢量的时长之和为第一时间段T0；所述随机数生成单元，用于生成在[-1,1]范围内的随机数K；所述零矢量时长确定单元，用于将第一零矢量的时长确定为(1-K)T0/2，将第二零矢量的时长确定为(1+K)T0/2。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一零矢量为V(000),第二零矢量为V(111)。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括矢量组成确定单元，用于根据所述第一零矢量的时长和第二零矢量的时间，在调制周期Ts中将非零矢量设置在第一零矢量和第二零矢量之间。4.根据权利要3所述的装置，其特征在于，所述将非零矢量设置在第一零矢量和第二零矢量之间包括：在调制周期Ts内以第一零矢量为开始时段，以第二零矢量为结束时段，第一零矢量与第二矢量之间设置非零矢量；或者，将第一零矢量时长分成第二时段和第三时段，所述第二时段和第三时段分别设置在调制周期Ts的开始时段和结束时段，第二零矢量设置在调制周期Ts的中间时段，在第一零矢量与第二零矢量之间设置非零矢量。5.根据权利要4所述的装置，其特征在于，所述第二时段和第三时段的时长均为(1-K)T0/4。6.根据权利要3-5任一所述的装置，其特征在于，所述非零矢量包括V(100)，V(110)，V(010)，V(011)，V(001)，V(101)中的至少一个。7.一种逆变器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述空间矢量脉宽调制矢量确定装置。8.一种空间矢量脉宽调制矢量确定方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翀，刘杰，宋德超，庞伟，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44