[发明专利]一种多电平空间矢量调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多电平变换器调制方法，特别是一种多电平空间矢量调制方法。

背景技术

随着科技的进步与生活水平的提高，人们对电能质量的要求也在不断提升，三电平变换器等多电平变换器越来越多被使用与工业与社会生活等领域以提供更优质的电能。SVPWM为了使电机获得圆形磁场，用逆变器不同的开关状态产生的实际磁通去逼近基准的磁通圆，具有直流电压利用率高、电流纹波小、易于数字实现等特点。

SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是处理速度快的多电平变换器空间矢量调制方法。

为解决上述的技术问题，本发明的一种多电平空间矢量调制方法，包括以下步骤，

S101：确定当前时刻的目标矢量；

S102：将当前时刻的目标矢量与上一时刻的误差矢量合成为当前时刻的补正矢量；

S103：根据步骤S102中获得的补正矢量的各相坐标位置进行判断，得到补正矢量最近的基本矢量；

S104：将得到的最近基本矢量对应的三相输出状态分解到各个开关管控制其开关关断，同时使用补正矢量减去得到的最近基本矢量，得到下一时刻的误差矢量；

S105：等待进入下一空间矢量判断周期，当下一空间矢量判断周期来临时返回步骤S101。

进一步的，所述步骤S103中根据补正矢量的各相坐标位置为根据补正向量在三相轴线上的投影大小得到补正矢量最近的基本矢量。

更进一步的，所述步骤S103中补正向量在三相轴线上的判别方法为首先判断补正矢量在a相轴线上投影的大小，当2＜Vpa≤2.5时，最近矢量为大矢量pnn；当1.5＜Vpa≤2时，若-0.5＜Vpb≤0.5则最近矢量为中矢量pon，若-0.5＜Vpc≤0.5则最近矢量为中矢量pno；否则最近矢量为大矢量pnn；当1＜Vpa≤1.5时，若0.5＜Vpb≤1.5则为大矢量ppn，若0.5＜Vpc≤1.5则为大矢量pnp，若(0＜Vpb≤0.5)||(-1.5＜Vpc≤-1)则为中矢量pon，若(-1.5＜Vpb≤-1)||(0＜Vpc≤0.5)则为中矢量pno，否则为小矢量poo/onn；当0.5＜Vpa≤1时，若(1＜Vpb≤1.5)||(-2＜Vpc≤-1.5)则为大矢量ppn，若(-2＜Vpb≤-1.5)||(1＜Vpc≤1.5)则为大矢量pnp，若(0＜Vpb≤0.5)||(-1.5＜Vpc≤-1)则为小矢量ppo/oon，若(-1.5＜Vpb≤-1)||(0＜Vpc≤0.5)则为小矢量pop/ono，否则为小矢量poo/onn；当0＜Vpa≤0.5时，若(1＜Vpb≤1.5)||(-2＜Vpc≤-1.5)则为中矢量opn，若(-2＜Vpb≤-1.5)||(1＜Vpc≤1.5)则为中矢量onp，若(0＜Vpb≤0.5)||(-1.5＜Vpc≤-1则为小矢量ppo/oon；若(-1＜Vpb≤-0.5)||(0.5＜Vpc≤1)则为小矢量pop/ono，否则为零矢量ooo；若a相轴线上投影小于零，可取三相轴线上投影大小的相反数继续带入上述条件进行判断，而这种情况下最终得到的基本矢量应当取得到的基本矢量的大小相同、方向相反矢量。

采用上述方法后，根据参考矢量结合误差矢量后得到的补正矢量，选取最近的基本矢量，避免了传统SVPWM算法中对伏秒平衡方程组的求解，使SVPWM算法速度得到了很大的提升，且易于消除输出SVPWM波形中的偶次谐波与三的倍数次谐波。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种多电平空间矢量调制方法的流程图。

图2为本发明一种多电平空间矢量调制方法的补正矢量合成图。

具体实施方式