电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种调制方法，具体地，涉及一种电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法。
技术介绍
电流源型变流器具有许多优良的特性，这些特性包括天然的短路保护能力、灵活可调的功率因数、较高的可靠性等，因此被广泛应用在电机驱动、新能源并网等领域。随着RB-IGBT等新型逆阻型器件的兴起，电流源型变流器的开关频率可以大幅提高，从而其直流电感、交流电感、交流电容都可以大幅减小，这意味着更快的动态响应、更少的成本和更小的体积。在此背景下，电流源型变流器的应用前景将会更加广阔。电流源型变流器的直流纹波电流对变流器的性能影响很大：首先，过大的直流纹波会导致直流元件的发热和应力增大，影响直流电感和开关器件的寿命；第二，这会使直流波形和交流波形中的谐波含量增大，影响输出波形；第三，太大的直流纹波也会减小交流滤波器、尤其是滤波电容的寿命。直流纹波对于变流器性能和寿命的影响，不仅体现在其峰值上，也体现在其有效值(即均方根值)上。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其不仅减小直流纹波的峰值，也尽可能的减小直流纹波的有效值，对于提升系统寿命、优化变流器运行，具有重要意义。根据本专利技术的一个方面，提供一种电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其包括以下步骤：步骤一：计算系统各项参数，包括变流器交流电压幅值Vtm，变流器交流A相电压初相位γ，调制比m，参考电流角位移初始值θ0；步骤二：定义纹波|△I|与载波周期Ts的比值为纹波商D，计算纹波商的最大值max|g(θ)|，采用如下式： ...
【技术保护点】
一种电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其特征在于，电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法包括以下步骤：步骤一：计算系统各项参数，包括变流器交流电压幅值Vtm，变流器交流A相电压初相位γ，调制比m，参考电流角位移初始值；步骤二：定义纹波|△I|与载波周期Ts的比值为纹波商D，计算纹波商的最大值max|g(θ)|，采用如下式：D1=|ΔI1|maxTs=max|g1(θ)|D2=|ΔI2|maxTs=max|g2(θ)|D0=|ΔI0|maxTs=max|g0(θ)|,-π6≤θ≤π6;]]>g1(θ)=mVtmLdcsin(π6-θ)[32m sin(γ-θ0)-3sin(θ+(γ-θ0)+π6)]g2(θ)=mVtmLdcsin(π6+θ)[32m sin(γ-θ0)-3sin(θ...
【技术特征摘要】
1.一种电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其特征在于，电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法包括以下步骤：步骤一：计算系统各项参数，包括变流器交流电压幅值Vtm，变流器交流A相电压初相位γ，调制比m，参考电流角位移初始值；步骤二：定义纹波|△I|与载波周期Ts的比值为纹波商D，计算纹波商的最大值max|g(θ)|，采用如下式： D 1 = | ΔI 1 | max T s = max | g 1 ( θ ) | D 2 = | ΔI 2 | max T s = max | g 2 ( θ ) | D 0 = | ΔI 0 | max T s = max | g 0 ( θ ) | , - π 6 ≤ θ ≤ π 6 ; ]]> g 1 ( θ ) = mV t m L d c sin ( π 6 - θ ) [ 3 2 m sin ( γ - θ 0 ) - 3 sin ( θ + ( γ - θ 0 ) + π 6 ) ] g 2 ( θ ) = mV t m L d c sin ( π 6 + θ ) [ 3 2 m sin ( γ - θ 0 ) - 3 sin ( θ + ( γ - θ 0 ) - π 6 ) ] g 0 ( θ ) = 2 mV t m 3 L d c sin ( γ - θ 0 ) ( 1 - m cos θ ) ; ]]>其中，Ldc为直流电感，θ是参考电流的角位移；步骤三：设D1，D2，D0中最大的为Dmax，次大的为Dmiddle；若采用三段式调制，为了防止扇区切换时纹波叠加，将零矢量置于两边而非中间，定义这种方式为最优三段式调制，此时的最大纹波是Dmax·Ts_3；若采用五段式调制，将原先的最大纹波割裂成一半，定义这种方式为最优五段式调制，此时的最大纹波是若采用七段式调制，将三段式的三种纹波都割裂为原先的一半，定义这种方式为最优七段式调制，此时的最大纹波是其中，Ts_3，Ts_5，Ts_7，分别代表三段式载波周期、五段式载波周期、七段式载波周期；步骤四：比较不同调制方式下的纹波大小，选取合适的调制方式，采用如下式：2.根据权利要求1所述的电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其特征在于，所述步骤三中七段式与三段式在开关损耗相同的情况下的直流纹波相同。3.根据权利要求1所述的电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其特征在于，所述步骤三中三段式载波周期、五段式载波周期、七段式载波周期满足如下比例的情况下，开关损耗近似相等：Ts_3∶Ts_5∶Ts_7＝4∶3∶2。4.根据权利要求1所述的电流源型变流器最优直流纹波混合型调制方法，其特征在于，所述步骤一中的变流器交流电压幅值Vtm与变流器交流电压u、变流器直流电压Vdc、直流电动势Edc之间的关系采用如下式： v a = V t m s i n ( w t + γ ) v b = V t m s i n ( w t + γ - 2 π 3 ) v c = V t m s i n ( w t + γ + 2 π 3 ) ; ]]> V d c = V a b = 3 V t m s i n ( θ + ( γ - θ 0 ) + π 6 ) , T 1 p a r t V a c = 3 V t m s i n ( θ + ( γ - θ 0 ) - π 6 ) , ...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡旭，张建文，李沛元，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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