一种基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法技术

一种基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，通过在三相正弦波Vx上各自叠加零序分量V0＝(1‑(Vmin+Vmax))/2得到对应三相调制波Vrx；通过在空间矢量角330度到30度、90度到150度、210度到270度区域使用三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较，在剩余角度区域使用三相调制波Vrx与下降沿起始三角载波比较，可基于载波实现传统无偶次谐波的SVPWM控制；通过在空间矢量角0度到60度、120度到180度、240度到300度区域使用三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较，在剩余角度区域使用三相调制波Vrx与下降沿起始三角载波比较，可基于载波实现无相电压两级突变且无偶次谐波的SVPWM控制。本控制方法具有计算简单，步骤简洁，容易实现的特点。

An even-harmonic-free SVPWM control method based on carrier comparison

An even-harmonic SVPWM control method based on carrier comparison is proposed. The corresponding three-phase modulated wave Vrx is obtained by superimposing zero sequence component V0=(Vmin+Vmax)/2 on three-phase sinusoidal wave Vx. The three-phase modulated wave Vrx is used in the areas of space vector angle 330-30, 90-150, 210-270 degrees, compared with the rising edge initial triangular carrier, and used in the remaining angle areas. Three-phase modulated wave Vrx can be used to realize traditional SVPWM control without even harmonic based on carrier wave compared with the initial triangular carrier along the descending edge. By comparing the three-phase modulated wave Vrx with the initial triangular carrier along the rising edge in the area of space vector angle 0 to 60 degrees, 120 to 180 degrees, 240 to 300 degrees, the three-phase modulated wave Vrx can be used to compare with the initial triangular carrier along the descending edge in the remaining angle area. SVPWM control without two-stage sudden change of phase voltage and even harmonics is realized on carrier. This control method has the characteristics of simple calculation, simple steps and easy realization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法
本专利技术涉及一种PWM控制方法，尤其涉及一种基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法。
技术介绍
三电平NPC(NeutralPointClamped)变流器的拓扑如图1所示，相比于两电平拓扑，其每一个开关器件承受的电压应力更小，可以将输出电压增加一倍，并且在相同开关频率下，谐波性能更优越；相比于电容悬浮型多电平拓扑和级联型多电平拓扑，其体积较小、结构简单，且可以通过采用背靠背结构实现能量双向流动。基于以上优点，三电平NPC拓扑被普遍应用于中高压大功率电机的调速场合。SVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation)即空间矢量脉宽调制策略，是三电平NPC变流器经常使用的一种控制方法。经典的SVPWM方法基于伏秒原理，即借助三个电压空间矢量与各自作用时间的乘积来合成指令电压Vref，通过追踪Vref的运动轨迹来进行调制。三个电压空间矢量的选取依据最近三矢量原则。三电平NPC变流器在各空间角度区间内的电压空间矢量分布如图2所示。图2中VA、VB、VC分别对应A相、B相、C相相电压。图2中诸如0°、90°本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，其特征在于，当采用三电平NPC变流器时，所述的控制方法通过在三相正弦波Vx上各自叠加零序分量V0得到对应三相调制波Vrx；通过在空间矢量角330度到30度、90度到150度、210度到270度区域使用三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较，在空间矢量角30度到90度、150度到210度、270度到330度区域使用三相调制波Vrx与下降沿起始三角载波比较，可基于载波实现传统无偶次谐波的SVPWM控制；通过在空间矢量角0度到60度、120度到180度、240度到300度区域使用三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较，在空间矢量角60度到1...

【技术特征摘要】
1.一种基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，其特征在于，当采用三电平NPC变流器时，所述的控制方法通过在三相正弦波Vx上各自叠加零序分量V0得到对应三相调制波Vrx；通过在空间矢量角330度到30度、90度到150度、210度到270度区域使用三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较，在空间矢量角30度到90度、150度到210度、270度到330度区域使用三相调制波Vrx与下降沿起始三角载波比较，可基于载波实现传统无偶次谐波的SVPWM控制；通过在空间矢量角0度到60度、120度到180度、240度到300度区域使用三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较，在空间矢量角60度到120度、180度到240度、300度到360度区域使用三相调制波Vrx与下降沿起始三角载波比较，可基于载波实现无相电压两级突变且无偶次谐波的SVPWM控制。2.根据权利要求1所述的基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，其特征在于，所述的三相正弦波Vx定义如下：上式中，Va对应A相正弦波，Vb对应B相正弦波，Vc对应C相正弦波，t代表时间，m为三相正弦波的幅值，对m除以三角载波幅值进行标幺得调制比；ω代表角速度，有ω＝2πf，f为三相正弦波频率。3.根据权利要求1所述的基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，其特征在于，所述的零序分量V0定义如下：V0＝(1-(Vmin+Vmax))/2Vmax＝max(V′a,V′b,V′c)Vmin＝min(V′a,V′b,V′c)上式中，V′a为A相正弦波Va为正值时的值不变，为负值时值加1处理后得到的值，V′b为B相正弦波Vb为正值时的值不变，为负值时值加1处理后得到的值，V′c为C相正弦波Vc为正值时值不变，为负值时值加1处理后得到的值，Vmax为V′a、V′b和V′c的最大值，Vmin为V′a、V′b和V′c的最小值；三相正弦波Vx上各自叠加零序分量V0得到三相调制波Vrx，即有Vrx＝Vx+V0。4.根据权利要求1所述的基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，其特征在于，所述的三角载波由上下两个幅值、频率相同的三角载波Vc1、Vc2同相层叠构成；其中，上升沿起始的三角载波定义如下：上式中，fs代表采样频率，时间因子ts定义如下：tS＝t(0≤t≤2/fs)tS＝t-N×tS(t＞2/fs)对ts定义中，t代表时间，N＝int(t/tS)，int表示将一个数值向下取整为最接近的整数；下降沿起始的三角载波定义如下：5.根据权利要求1所述的基于载波比较实现的无偶次谐波SVPWM控制方法，其特征在于，三相调制波Vrx与上升沿起始三角载波比较得到三相电平状态P-O-P或O-N-O，等效得到P型小矢量首发的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛琼璇，高瞻，赵鲁，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11