本发明专利技术一种二电平空间矢量脉冲宽度调制的过调制方法，包括：由参考电压矢量和直流母线电压获得调制比；将调制比分为第一设定区间和第二设定区间；当调制比位于第一设定区间时，计算零矢量和有效矢量的作用时间；当零矢量的作用时间大于零时，计算补偿系数，根据补偿系数计算补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间；当零矢量的作用时间小于或等于零时，零矢量不作用，计算有效矢量的作用时间；当调制比位于第二设定区间时，计算保持角；将保持角与参考电压矢量的相角进行比较，根据比较结果分区间计算有效矢量的作用时间；由所述作用时间进行过调制。本发明专利技术计算简便，便于工程实现，提高ＳＶＰＷＭ的精度，使输出电压与参考电压矢量的相对误差减小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交流传动
，特别涉及一种二电平空间矢量脉冲宽度调 制的过调制方法及系统。
技术介绍
脉冲宽度调制(PWM， Pulse Width Modulation)是交流传动控制系统中 一个重要的组成部分。该部分的功能是根据输入的参考电压矢量和当前直流母 线电压，调节控制主回路功率半导体器件通断的脉沖信号的宽度，使主回路输 出的基波电压等于输入的参考电压矢量。空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation) 是基于电机磁链轨迹跟踪的控制思想而得到的 一种PWM方法。根据调制比的不同，SVPWM可以分为线性调制和过调制。参见图1,该图为现有技术中空间矢量脉宽调制分区示意图。当参考电压矢量位于电压空间矢量平面六边形内切圓以内时，SVPWM处 于线性调制区域，参见图l的斜线部分。此时逆变器的输出电压与参考电压矢 量的幅值和相位相同，输出电压的轨迹为圓形，输出的线电压波形为正弦波。当增大调制比时，SVPWM进入过调制区域，此时参考电压矢量的轨迹一 部分位于基本矢量所构成的六边形内， 一部分位于六边形外。当参考电压矢量位于六边形外时，逆变器将无法输出与参考电压矢量相同 大小的电压，输出电压的轨迹不再为圓形，输出的线电压波形也不再为正弦波。当继续增大调制比，即参考电压矢量位于六边形的外接圆时，逆变器将工 作在六阶梯波模式，即进入方波工况。现有技术的过调制算法，不仅需要先才艮据调制比计算补偿以后的参考电压 矢量的参考角度，而且要根据所述参考角度修正参考电压矢量的幅值和相位， 还要对基本矢量的作用时间进行判断和修正，计算步骤繁瑣，占有系统资源较 多。参考角度与调制比之间是无法用解析式表示的非线性关系，实际应用中只 能通过曲线拟合或表格描述他们之间的函数关系，从而限制了 SVPWM过调制 的精度，使输出电压与参考电压矢量的相对误差较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种二电平空间矢量的脉冲宽度调制的过调制方法及系统，使SVPWM过调制计算步骤筒单，调制精度更高。本专利技术提供一种二电平空间矢量脉沖宽度调制的过调制方法，包括以下步骤由参考电压矢量和直流母线电压获得调制比；将所述调制比分为第 一设定 区间和第二设定区间；当调制比位于第一设定区间时，计算零矢量和有效矢量的作用时间；当零 矢量的作用时间大于零时，计算补偿系数，才艮据所述补偿系数计算补偿后的零 矢量和有效矢量的作用时间；当所述零矢量的作用时间小于或等于零时，零矢 量不作用，计算有效矢量的作用时间；当所述调制比位于第二设定区间时，计算保持角；将所述保持角与参考电 压矢量的相角进行比较，根据比较结果分区间计算有效矢量的作用时间；由上述计算出来的作用时间进行过调制。优选地，所述第一设定区间为0.907 <M、 0.952;所述第二设定区间为 0.952 <M 21.0;其中Mf为所述调制比。优选地，所述补偿系数与所述调制比成线性关系/L = MxW-W;其中义是 补偿系数，M/为所述调制比，W是第一比例系数，W是第一常数。优选地，当所述调制比位于第一设定区间时，所述当调制比位于第一设定 区间时，计算零矢量和有效矢量的作用时间，具体为<formula>formula see original document page 7</formula> ,其中r。是零矢量r。的作用时间，7;和r2分别是有效矢量r和r2的作用时 间；7i是脉沖宽度调制周期；^是参考电压矢量；^是直流母线电压；e是所 述参考电压矢量的相角。优选地，所述当调制比位于第一设定区间且所述零矢量的作用时间大于零 时，根据所述补偿系数计算补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间；具体为<formula>formula see original document page 8</formula>其中r。和r; 、 r2分别是补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间。 优选地，当所述零矢量的作用时间小于或等于零时，零矢量不作用，计算 有效矢量的作用时间；具体为<formula>formula see original document page 8</formula>其中，《和72分别是有效矢量^和^的作用时间；n是过调制周期；r'是 参考电压矢量；^是直流母线电压；e是所述参考电压矢量的相角。优选地，当所述调制比位于第二设定区间时，计算保持角；具体为根据公式％ :M/xA:2-62计算保持角；其中c^是所述保持角，M/是所述调制比，A:2 是第二比例系数，W是第二常数。优选地，所述将所述保持角与参考电压矢量的相角进行比较，根据比较结果分区间计算有效矢量的作用时间；具体为<formula>formula see original document page 8</formula>其中，^是所述保持角，e是参考电压矢量的相角，7;和7^2分别是有效矢 量^和^的作用时间；^是过调制周期；^是参考电压矢量；^是直流母线 电压。本专利技术还提供一种二电平空间矢量脉冲宽度调制的过调制系统，包括调制 比计算单元、调制比区间划分单元、计算单元和过调制控制单元；所述调制比计算单元，用于由参考电压矢量和直流母线电压获得调制比；所述调制比区间划分单元，用于将所述调制比分为第 一设定区间和第二设 定区间；当调制比位于第一设定区间时，所述计算单元，用于计算零矢量和有效矢量的作用时间；当零矢量的作用时间大于零时，计算补偿系数，根据所述补偿 系数计算补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间；当所述零矢量的作用时间小 于或等于零时，零矢量不作用，计算有效矢量的作用时间；当调制比位于第二设定区间时，所述计算单元，用于计算保持角；将所述 保持角与参考电压矢量的相角进行比较，根据比较结果分区间计算有效矢量的作用时间；过调制控制单元，用于根据上述计算单元计算出来的作用时间进行过调制。优选地，所述第一设定区间为0.卯7<M/20.952 ,所述第二i殳定区间为 0.952 <MS1.0;其中M'为所述调制比。优选地，所述补偿系数与所述调制比成线性关系；l = m"i-w;其中义是补偿系数，M为所述调制比，ytl是第一比例系数，M是第一常数。优选地，当调制比位于第一设定区间时，所述计算单元，用于计算零矢量 和有效矢量的作用时间；具体为<formula>formula see original document page 9</formula>(P)其中r。是零矢量r。的作用时间，5和r2分别是有效矢量^和r2的作用时 间；^是脉冲宽度调制周期；^是参考电压矢量；^是直流母线电压；^是所 述参考电压矢量的相角。优选地，当零矢量的作用时间大于零时，计算补偿系数，根据所述补偿系 数计算补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间；具体为7;=《+o.5;i-:r0r2' = r2 + cm r0r。'=r、—(rZ+r/) 其中r。和r; 、 r2分别是补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间。 优选地，当所述零矢量的作用时间小于或等于零时，零矢量不作用，计算 有效本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二电平空间矢量脉冲宽度调制的过调制方法，其特征在于，包括以下步骤： 由参考电压矢量和直流母线电压获得调制比；将所述调制比分为第一设定区间和第二设定区间； 当调制比位于第一设定区间时，计算零矢量和有效矢量的作用时间；当零矢量的作用时间大于零时，计算补偿系数，根据所述补偿系数计算补偿后的零矢量和有效矢量的作用时间；当所述零矢量的作用时间小于或等于零时，零矢量不作用，计算有效矢量的作用时间； 当所述调制比位于第二设定区间时，计算保持角；将所述保持角与参考电压矢量的相角进行比较，根据比较结果分区间计算有效矢量的作用时间； 由上述计算出来的作用时间进行过调制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁荣军，李江红，陈华国，许为，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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