三电平PWM整流器对称三区的电压矢量脉宽调制方法

摘要

本发明公开了一种三电平PWM整流器对称三区的电压矢量脉宽调制方法，该方法按照以下步骤实施：步骤1.电压矢量区域划分：按照每60°划分一个扇区，每个扇区设置三个小区，每个扇区设置三个小区，以象限为单位进行计算；步骤2.电压矢量合成方法：按照步骤1划分的区域，各区域的电压矢量合成采用邻近三电压矢量合成；步骤3.电压矢量作用时间：每个区域各合成电压矢量的作用时间是根据伏秒特性完成；步骤4.电压矢量脉宽调制：用上述步骤3计算出的电压矢量作用时间，进行电压矢量的脉宽调制，即基于逻辑法的DSP+CPLD的三电平PWM整流器系统来实现。本发明的方法实现了电压矢量脉宽调制本身的自平衡，电压矢量分区少、算法简单。

主权项

1、一种三电平PWM整流器对称三区的电压矢量脉宽调制方法，其特征在于；该方法按照以下步骤实施：步骤1、划分电压矢量区域：按照每60°划分一个扇区，每个扇区设置三个小区，，每个扇区设置三个小区，以象限为单位进行计算，区域判定根据下述四个规则参照表2完成，其中V_αm和V_βm为参考电压矢量在α轴和β轴的投影的标幺值，其基值为规则一：$\left|V_{\mathrm{\alpha m}}\right|-\left|V_{\mathrm{\beta m}}\right|/\sqrt{3}\ge 0;$规则二：$\left|V_{\mathrm{\alpha m}}\right|\ge \frac{1}{2}$规则三：$\left|V_{\mathrm{\alpha m}}\right|+\sqrt{3}\left|V_{\mathrm{\beta m}}\right|\ge 1;$规则四：$\left|V_{\mathrm{\alpha m}}\right|-\sqrt{3}\left|V_{\mathrm{\beta m}}\right|\ge 0$表2对称三区电压矢量脉宽调制法的区域判定  区域  规则一  规则二  规则三  规则四  A  √  ×  ×  -  B  √  √  -  √  C  √  -  √  ×  D  ×  -  ×  -  E  ×  -  √  ×注：“√”：符合；“×”：不符合；“-”：不确定；步骤2、将各区域的电压矢量进行合成：按照步骤1划分的区域，各区域的电压矢量合成采用邻近三矢量合成，各区域电压矢量合成的具体方法如表3，表3对称三区电压矢量脉宽调制中各区域电压矢量合成方法；步骤3、计算电压矢量作用时间：每个区域各合成电压矢量的作用时间是根据伏秒特性完成，令$d_x=\frac{t_x}{T_s},$$d_y=\frac{t_y}{T_s},$$d_z=\frac{t_z}{T_s}$则：$\overrightarrow{V}={\overrightarrow{V}}_{01}·d_x+{\overrightarrow{V}}_1·d_y+{\overrightarrow{V}}_2·d_z$(8)1＝d_x+d_y+d_z其中：t_x，t_y，t_z：邻近三合成电压矢量的作用时间；d_x，d_y，d_z：邻近三合成电压矢量的占空比；T_s：开关周期，第一象限各电压矢量的作用时间根据表4列出的占空比，由公式(8)求出，其他象限的电压矢量的作用时间结合表5，将α和β的值代入表4中求得对应电压矢量的作用时间，表4对称三区电压矢量脉宽调制法第一象限电压矢量占空比表5对称三区脉宽调制法各象限电压矢量作用时间及系数对照表；步骤4、进行电压矢量脉宽调制：基于逻辑法的DSP+CPLD的三电平PWM整流器系统，用上述步骤3计算出的电压矢量作用时间，进行电压矢量的脉宽调制，其发送序列如表6，表6对称三区电压矢量脉宽调制序列表  A区  B区  C区  D区  E区  I  象  限  O O P P P O O  N O O P O O N  N O O N O O N  O P P P P P O  N N O P O N N  N N O N O N N  P P O P O P P  P P O N O P P  O N N N N N O  P O O N O O P  P O O P O O P  O O N N N O O  P P O N O P P  P P O P O P P  O N N N N N O  II  象  限  O O N N N O O P  P O O P O O P  P O O N O O P  O N N N N N O  P P O P O P P  P P O N O P P  N N O N O N N  O P P P P P O  N N O P O N N  N O O P O O N  O O P P P O O  N O O N O O N  N N O P O N N  O P P P P P O  N N O N O N N  III  象  限  O O N N N O O P  P O O N O O P  P O O P O O P  O N N N N N O  P P O N O P P  P P O P O P P  N N O N O N N  N N O P O N N  O P P P P P O  N O O P O O N  N O O N O O N  O O P P P O O  N N O P O N N  N N O N O N N  O P P P P P O  IV  象  限  O O P P P O O  N O O N O O N  N O O P O O N  O P P P P P O  N N O N O N N  N N O P O N N  P P O P O P P  O N N N N N O  P P O N O P P  P O O N O O P  O O N N N O O  P O O P O O P  P P O N O P P  O N N N N N O  P P O P O P P根据该序列表即可实现对三电平PWM整流器系统的控制。