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一种用于六相变频电源的空间矢量脉宽调制方法技术

技术编号:8981755 阅读:187 留言:0更新日期:2013-07-31 23:44
一种用于六相变频电源的空间矢量脉宽调制方法,包括以下步骤:1)利用6相/2相坐标变换矩阵,将六相电压源型逆变器的64种开关状态,映射到dq子平面和z1z2子平面、o1o2子平面,得到64个基本电压空间矢量,其中有4个零矢量;2)在dq子平面上选择64个矢量中幅值最大的12个矢量,按照?z1z2子平面、o1o2子平面的伏秒为零原则,构造出12个新矢量;3)在dq子平面上,利用12个新矢量和零矢量来合成期望矢量,确定新矢量所对应基本矢量的作用时间;4)以六相电压源型逆变器的开关次数最小和输出电压波形呈1/2周期对称为设计原则确定新矢量所对应基本矢量的作用次序。本发明专利技术可用于多相变频电源输出电压波形调制,减小逆变器开关损耗,抑制负载谐波电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子系统控制工程领域,涉及。
技术介绍
变频电源一般是三相的,这是由于电力系统是三相的,用电负载大都也是三相的。随着电力电子技术的发展,通过功率变换器可以实现多相供电,多相电源的负载一般是多相电机,目前主要用于航空航天、船舶推进、电动汽车等高可靠性电气驱动领域。六相变频电源是多相电源中颇具代表性的一种特种电源,主电路一般是交直交、电压源型、两电平的变频电路。六相变频电源的调制技术一般是借鉴采用成熟的三相变频电源调制技术,但在工程实践中还存在许多问题。采用电压SPWM技术,动态性能差;采用电流跟踪PWM技术,开关频率较高且不固定,还存在电流相位滞后问题;目前采用空间矢量PWM (即SVPWM)技术是六相变频电源调制技术的发展趋势。国外K.Gopakumar等将传统三相SVPWM直接推广到六相SVPWM。具体做法是将机电能量转换dq子平面分为12个扇区,每个扇区由12边形中最大的两个非零矢量和零矢量合成所需的期望矢量,·实现过程与传统三相SVPWM完全相同。这种方法对dq子平面的伏秒进行了控制,但不能使Z1Z2子平面的平均伏秒为零,因此会在六相电机定子绕组中产生6n±l (n=l,3,5,…)次谐波电流。这些谐波电流会引起谐波损耗、转矩脉动和电磁噪声。Y.Zhao等选择dq子平面12个最大矢量中的毗邻四个,去合成期望矢量,同时约束这四个矢量在Z1Z2子平面的伏秒平衡为零,由此建立了五元一次方程组。该算法着眼于同时控制dq子平面和Z1Z2子平面的伏秒平衡,但直接求解五元一次方程组的计算量较大,随着电机相数的增加,方程组的计算量将显著增加。专利
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供,用于多相变频电源输出电压波形的调制,能够减小逆变器的开关损耗,有效抑制负载的谐波电流。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案为: ,包括以下步骤: O利用6相/2相坐标变换矩阵,将六相电压源型逆变器的64种开关状态,映射到产生机电能量转换的基波平面(称为dq子平面)和不产生机电能量转换的两个谐波平面(称为Z1Z2子平面、O1O2子平面),得到64个基本电压空间矢量,其中有4个零矢量; 2)在dq子平面上选择64个矢量中幅值最大的12个矢量,按照Z1Z2子平面、O1O2子平面的伏秒为零原则,构造出12个新矢量;3)在dq子平面上,利用12个新矢量和零矢量来合成期望矢量,从而确定新矢量所对应基本矢量的作用时间; 4)以六相电压源型逆变器的开关次数最小和输出电压波形呈1/2周期对称为设计原则来确定新矢量所对应基本矢量的作用次序。优选的,在所述步骤2)中构造出12个新矢量,是选择dq子平面12个幅值最大的矢量中的任意三个毗邻矢量,来合成一个新矢量,并使合成的新矢量在Z1Z2子平面、O1O2子平面为零矢量。譬如选择三个毗邻矢量49、48、56,设三个矢量总作用时间为T',欲使新矢量在零序Z1Z2子平面为零矢量,则有伏秒平衡方程:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于六相变频电源的空间矢量脉宽调制方法,其特征在于,包括以下步骤:1)利用6相/2相坐标变换矩阵,将六相电压源型逆变器的64种开关状态,映射到产生机电能量转换的基波平面和不产生机电能量转换的两个谐波平面,产生机电能量转换的基波平面又称为dq子平面,不产生机电能量转换的两个谐波平面又称为z1z2子平面、o1o2子平面,得到64个基本电压空间矢量,其中有4个零矢量;2)在所述dq子平面上选择64个矢量中幅值最大的12?个矢量,按照?所述z1z2子平面、o1o2子平面的伏秒为零原则,构造出12个新矢量;3)在dq子平面上,利用12个新矢量和零矢量来合成期望矢量,从而确定新矢量所对应基本矢量的作用时间;4)以六相电压源型逆变器的开关次数最小和输出电压波形呈1/2周期对称为设计原则来确定新矢量所对应基本矢量的作用次序。

【技术特征摘要】
1.一种用于六相变频电源的空间矢量脉宽调制方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)利用6相/2相坐标变换矩阵,将六相电压源型逆变器的64种开关状态,映射到产生机电能量转换的基波平面和不产生机电能量转换的两个谐波平面,产生机电能量转换的基波平面又称为dq子平面,不产生机电能量转换的两个谐波平面又称为Z1Z2子平面、O1O2子平面,得到64个基本电压空间矢量,其中有4个零矢量; 2)在所述dq子平面上选择64个矢量中幅值最大的12个矢量,按照所述Z1Z2子平面、O1O2子平面的伏秒为零原则,构造出12个新矢量; 3)在dq子平面上,利用12个新矢量和零矢量来合成期望矢量,从而确定新矢量所对应基本矢量的作用时间; 4)以六相电压源型逆变器的开关次数最小和输出电压波形呈1/2周期对称为设计原则来确定新矢量所对应基本矢量的作用次序。2.根据权利要求1所述的用于六相变频电源的空间矢量脉宽调制方法,其特征在于,所述步骤I)中,6相/2相坐标变换矩阵遵循功率不变原则。3.根据权利要求1所述的用于六相变频电源的空...

【专利技术属性】
技术研发人员:何怡刚郑剑罗旗舞于文新吴先明
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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