一种空间电压矢量脉宽调制方法

摘要

本发明公开了一种空间电压矢量脉宽调制方法，根据载波比确定基波单个周期内每个PWM周期对应的角度θ0，根据θ0计算当前的角度θn，通过量化后的SPWM波得到当前时刻三相输出的幅值，在所述量化的SPWM波基础上注入一个高次谐波，使输出的不同频率的SVPWM波形与传统的SVPWM方法得到的波形形状一致，且能够实现过调制功能，同时，通过对频率设置使空间电压矢量的磁链旋转更贴近与圆形磁场。本发明的方法弱化了对系统本身机械参数的依赖，使运算量减少，降低了谐波影响，增强了系统的鲁棒性，具有较强的通用性和时效性。

主权项

1.一种空间电压矢量脉宽调制方法，包括如下步骤：S1：由公式（1）计算载波比，根据所述载波比确定基波单个周期内每个PWM周期对应的角度θ₀，N＝f_c/f_r    （1）其中，f_c为设定的载波频率，f_r为设定的输出基波频率，N表示基波在单个周期内包含的PWM周期的个数；θ₀＝2π/N,基波单个周期的角度范围从0到2π；S2：计算当前的角度θ_n，θ_n＝θ₁+(n-1)θ₀  （1≤n≤N，n为整数），其中，θ₁为初始时刻的角度值，n表示当前时刻输出的是第n个PWM周期，θ_n为输出当前PWM周期时刻的角度值；S3：根据所述角度θ_n，由公式（2）得到经过量化的SPWM三相输出的幅值，$\left\{\begin{array}{c}{U}_a=\mathrm{Cos}{\theta }_n\\ U_b=\mathrm{Cos}({\theta }_n+2/3\pi )\\ U_c=\mathrm{Cos}({\theta }_n-2/3\pi )\end{array}\right.---\left(2\right)$其中，U_a、U_b、_Uc分别表示量化后的SPWM三相输出的幅值；S4：按照公式（3）得到量化的SVPWM三相输出的幅值，$\left\{\begin{array}{c}{U}_a^{*}=U_a+U_z\\ U_b^{*}=U_b+U_z\\ U_c^{*}=U_c+U_z\end{array}\right.---\left(3\right)$其中，分别表示量化的SVPWM三相输出的幅值，U_Z＝-1/2(U_max+U_min），U_max＝max{U_a，U_b，U_c}，U_min＝min{U_a，U_b，U_c}；S5：根据公式（4）得到三相电压的开关时间，$\left\{\begin{array}{c}{T_a}^{*}=T_c\mathrm{Cos}{\theta }_n\\ {T_b}^{*}=T_c\mathrm{Cos}({\theta }_n+2/3\pi )\\ {T_c}^{*}=T_c\mathrm{Cos}({\theta }_n-2/3\pi )\end{array}\right.---\left(4\right)$其中，T_c为载波的周期，根据设定载波频率f_c计算得到，按照的时间控制开关管导通，输出设定频率的正弦波；S6：判断当前n是否等于N，如否，则n值加1，重复步骤S2至S5；如是，则将n设置为初始值，重复上述步骤实现下一周期的正弦波输出。