[发明专利]一种五相逆变器新空间矢量脉宽调制方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种五相逆变器空间矢量PWM调制算法，具体地，属于电机驱动系统研究领域。 

背景技术

随着现代电力电子技术的发展，对于由逆变器供电的交流电机，定子的相数可以被当做一个新的设计参数。与常规的三相电机相比，多相电机有许多的优势。例如，它通过增加电机相数能够满足低压大功率场合。电机相数的增多也使得影响较大的空间谐波的次数增大且幅值下降，从而令转矩脉动较小。多相电机在定子缺相时仍可以降功率启动和运行，适合高可靠性的领域。近些年来多相电机驱动领域的发展也相应的推动了多相逆变器脉宽调制(PWM)策略的发展。 

传统的五相电机驱动系统中，逆变器输出单一频率的正弦电压，即输出电压仅包含基波分量。研究表明，在基波基础上，通过注入满足一定比例和相位关系的谐波电流，可以有效地提高电机输出转矩和电机效率，并使电机在低速下具有良好的动态响应和带载起动能力。此时，需要逆变器除了基波外，还能输出频率、幅值可控的谐波。另一方面，在一定数量的多相电机通过适当的相序转换规则串联起来、由一台多相逆变器供电的多电机串联驱动系统中，也要求逆变器输出独立、可控的多频率电压。 

为了满足这个要求，必须研究多相逆变器的调制策略。有的学者从正弦空间矢量PWM(SVPWM)划分平面扇区，选择有效矢量出发，在一个开关周期内分别利用四个有效矢量合成两个d-q平面的参考矢量，然后通过合并子周期，移动各相开关脉冲的到开关周期的中间位置，最终转换为用四个有效矢量合成多维参考矢量。有的学者通过划分多维扇区，线下建立查询表的方式，利用入口参数进入查询表选择有效矢量及计算作用时间。这些算法存在着扇区划分较多，矢量选择复杂，扇区表占用大量内存的问题，且不易向更多相数推广的问题。 

发明内容

本发明目的在于针对现有的五相逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的上述问题，提出一种五相逆变器SVPWM方法，根据给定的参考电压，控制五相逆变器5个支路功率管的开关状态。该方法定义空间相矢量作为一组基本空间矢量用来合成两个平面的参考电压，避免了扇区划分和矢量选择的难题，引入零序时间方便计算，利用零电压矢量作为一个自由参数，通过重新分配零矢量作用时间，扩大了调制范围，有效的提高了直流母线电压的利用率。 

一种五相逆变器新空间矢量脉宽调制方法，包括：