一种三电平变频器控制方法

摘要

一种三电平变频器控制方法，属于变频器控制方法。步骤如下：a.确定用于控制三电平变频器输出电压的三相参考电压的瞬时标幺值，根据三电平变频器是否需要进行中点电位平衡控制以及中点电位偏差值对三相参考电压进行修正；b.分别根据三相参考电压的瞬时标幺值计算出三相脉冲序列切换标志；c.计算三相虚拟电压空间矢量的作用时间；d.三电平虚拟电压空间矢量图由三相各自的虚拟电压空间矢量叠合而成，根据三相虚拟电压空间矢量的作用时间，结合三相脉冲序列切换标志对最终输出的脉冲序列进行重新组合排序；e.变频器控制脉冲生成由硬件实现，将计算所得的作用时间装载入硬件单元，硬件单元自动根据需要产生控制脉冲。优点：简化了电压空间矢量PWM方法。

主权项

1.一种三电平变频器控制方法，其特征是：该方法包括以下步骤：a.确定用于控制三电平变频器输出电压的a、b、c三相参考电压的瞬时标幺值根据三电平变频器是否需要进行中点电位平衡控制以及中点电位偏差值对三相参考电压进行修正；b.分别根据三相参考电压的瞬时标幺值计算出三相脉冲序列切换标志F_a，F_b，F_c；c.计算三相虚拟电压空间矢量的作用时间t_a，t_b，t_c；d.三电平虚拟电压空间矢量图由三相各自的虚拟电压空间矢量叠合而成，为确定三相脉冲各自的作用序列，根据三相虚拟电压空间矢量的作用时间，结合三相脉冲序列切换标志F_a，F_b，F_c对最终输出的脉冲序列进行重新组合排序；e.变频器控制脉冲的产生生成由硬件实现，采用TI公司的DSP实现算法，并由其内部自带的硬件单元实现脉冲的生成，将计算所得的作用时间装载入硬件单元后，硬件单元自动根据需要产生控制脉冲；所述的三相脉冲序列切换标志F_a，F_b，F_c的计算方法如下：1）三电平变频器的拓扑有二极管钳位式和级联式两种a、三电平变频器拓扑结构为二极管钳位式时，直流侧上、下两个电容上的电压在运行过程中有变动，具有中点电位的偏差，对中点电位进行控制，具体措施如下：在对三相参考电压进行修正时，如果中性点电位低于正常值，则对三相参考电压瞬时值分别加一修正量反之，则同时减去修正量修正量的大小根据下式进行计算：--式1其中，ΔV_dc为实际的中点电位偏差标幺值，V_{err_tol}为允许的中点电位偏差标幺值；b、三电平变频器拓扑结构为级联式时，得到三相参考电压的瞬时标幺值之后，即可判断三相参考电压瞬时值的极性，当时令F_a＝1；当时令F_a＝2；同理计算相电压符号变量F_b、F_c；所述的计算虚拟电压空间矢量的作用时间，其计算方法如下：a相的虚拟电压空间矢量的作用时间t_a为：$t_a=\frac{V_{a\_\mathrm{ref}}^{*}·T_s}{V_{\mathrm{dc}}}$其中为修正后的参考电压瞬时标幺值，V_dc为母线电压标幺值，T_s为调制周期，t_a为a相虚拟电压空间矢量的作用时间；b、c相的虚拟电压空间矢量的作用时间t_b，t_c分别为：$t_b=\frac{V_{b\_\mathrm{ref}}^{*}·T_s}{V_{\mathrm{dc}}}$$t_c=\frac{V_{c\_\mathrm{ref}}^{*}·T_s}{V_{\mathrm{dc}}}.$