【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，属于电力电子。
技术介绍
1、近年来随着科学技术的迅猛发展，电力电子器件的性能越来越高，为了提高系统的性能且实现电能的高效利用，逆变器中功率器件的开关频率和开关速度越来越高，由此带来的一些负面影响开始受到学者们的关注，电磁干扰(electromagnetic interference,emi)就是其中一个较为严重的问题。emi包括共模电磁干扰和差模电磁干扰，会影响电子、电气设备的正常运行，阻碍电子器件向高速化方向发展。
2、为降低电机驱动控制系统中传导emi的影响，有必要对驱动控制系统中emi进行抑制和削弱；目前常用的抑制方法主要分为从源头上的抑制和从传导路径上的抑制。从源头上的抑制主要包括采用先进的调制策略降低系统的共模电压幅值和频率以此来降低共模emi或者改变驱动控制系统的逆变器拓扑结构，但这些都增加了软件的处理难度和系统硬件成本。从传导路径上的抑制主要分为设计有源emi滤波器等措施，但滤波性能取决于有源器件的最大工作带宽，因此抑制效果有限。
技术实现思路
1、针对电机驱动控制系统中传导emi的存在影响系统运行的问题，本专利技术提供一种考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法。
2、本专利技术的一种考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，包括，
3、根据svpwm策略的电压源逆变器中每个开关器件的开关损耗功率与开关频率和电流幅
4、根据传统svpwm策略中电压源逆变器在一个开关周期内三相电流幅值之和的变化趋势，得到与三相电流幅值之和的变化趋势负相关的期望开关频率函数的变化趋势，由期望开关频率函数的变化趋势设置期望开关频率函数的二分之一变化周期对应的开关频率最大值和开关频率最小值；
5、同时计算期望开关频率函数在时域的扩散系数，使期望开关频率函数在时域上呈现均匀分布形式；
6、结合开关频率最大值、开关频率最小值和期望开关频率函数在时域的扩散系数，计算得到期望开关频率函数的表达式；
7、按照所述期望开关频率函数进行开关器件的开关频率调制，实现传导emi的降低。
8、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，每个开关器件的开关损耗功率与开关频率和电流幅值的关系表达式为：
9、
10、式中ploss表示一个开关周期内每个开关器件的开关损耗功率，udc表示电压源逆变器的直流供电电压，ton表示开关器件的导通延时时间，toff表示开关器件的关断延时时间，fs0(θ)为电压源逆变器的单相非负开关频率函数，fi0(θ)为电流幅值函数，θ为电流相位角；
11、由公式(1)，得到使开关损耗功率降低的开关频率和电流幅值成负相关关系。
12、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，所述期望开关频率函数的变化趋势呈现在一个开关周期内具有六个变化周期；且在每个变化周期的前二分之一个变化周期中，呈现单调递减趋势，电流相位角θ的最小值对应期望开关频率函数的最大值，电流相位角θ的最大值对应期望开关频率函数的最小值；在每个变化周期的后二分之一个变化周期中，呈现单调递增趋势。
13、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，期望开关频率函数的最大值为fs(0)，期望开关频率函数的最小值为
14、fs(0)＝fcs，
15、式中fs为期望开关频率函数，在第一个二分之一个变化周期中电流相位角θ的最小值为0；fcs为传统开关频率值；
16、在第一个二分之一个变化周期中电流相位角θ的最大值为m为开关频率的扩频深度。
17、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，期望开关频率函数在时域的扩散系数表示为ρ[fs(θ)]：
18、
19、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，根据公式(2)和(3)，计算得到期望开关频率函数的表达式fs(θ)的表达式为：
20、
21、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，将公式(4)中的指数函数取泰勒级数展开的前三项得到：
22、
23、按照公式(5)在数字信号处理器中进行开关器件的开关频率调制，实现传导emi的降低。
24、根据本专利技术的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，所述电压源逆变器为三相两电平逆变器。
25、本专利技术的有益效果：本专利技术基于开关损耗和时域扩散系数的考虑进行周期频率调制来降低传导emi，从源头上抑制了传导emi。
26、本专利技术通过在周期频率函数中同时考虑传统三相两电平逆变器的开关损耗问题和时域扩散系数，有效地降低了驱动控制系统传导emi在高次谐波上的幅值，避免了在特定频点处的emi尖峰，同时有效降低了逆变器的开关损耗，可提高整个电机驱动控制系统的效率。
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1.一种考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于包括，
2.根据权利要求1所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，期望开关频率函数的最大值为fs(0)，期望开关频率函数的最小值为
5.根据权利要求4所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导EMI的周期频率调制方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，其特征在于包括，
2.根据权利要求1所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的考虑开关损耗和时域扩散系数的降低传导emi的周期频率调制方法，其特征在于，期望开关频率函数的最大值为fs(0)，期望开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明义，叶佳兴，张成明，李立毅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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