[发明专利]一种双逆变器的空间矢量调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation的简称，空间矢量脉宽调制)方法，属于逆变器控制领域。

背景技术

将传统三相电机绕组中性点拆分开，采用两个逆变器分别从绕组的两端供电，构成双逆变器供电的开放式绕组电机驱动系统。双逆变器输出的电压矢量分布与三电平逆变器相同，是一种新型的多电平拓扑，如图1和图2所示。与传统钳位型三电平逆变器相比，双逆变器不存在电容电压均衡问题，并且双逆变器供电的开放式绕组电机系统具有电流控制灵活度高、容错性能优越等优点。双逆变器中两个逆变器的直流端可以分别连接两个隔离的直流电源，也可以并联在一起由一个直流电源供电，分别称为隔离母线双逆变器(图1)和共母线双逆变器(图2)。然而双逆变器的共模电压问题较为突出：对于隔离母线双逆变器供电的开放式电机驱动系统，共模电压将导致电机的轴电压和轴电流，损坏轴承；对于共母线双逆变器系统，共模电压将导致零序电流，影响电机驱动系统的性能。为抑制双逆变器产生的共模电压，可选取不产生共模电压的基本空间电压矢量进行调制，然而由于这些电压矢量并非为双逆变器输出的最大幅值电压矢量，因此直流母线电压利用率较低。

发明内容

本发明目的是为了解决现有选取不产生共模电压的基本空间电压矢量进行调制电压，存在直流母线电压利用率较低的问题，提供了一种双逆变器的空间矢量调制方法。

本发明所述一种双逆变器的空间矢量调制方法，该方法为：首先将空间电压矢量平面划分为六个扇区，并将参考电压矢量分解为两段矢量：其中一段矢量等效为将双逆变器中的一个逆变器钳位在某一特定开关状态；另一段矢量由另外一个逆变器在其六个子扇区内调制实现；在最大电压范围内进行调制，在矢量合成时引入等效零矢量分配因子，通过零矢量产生的共模电压来抵消基本电压矢量合成时产生的共模电压，抑制双逆变器的共模电压。

该方法包括以下步骤：

步骤1、按下式将参考电压矢量OU的αβ轴分量u_α,u_β变换到abc坐标系中：

ua=uaub=-(ua-3uβ)/2uc=-(ua+3uβ)/2;]]>

其中，u_a,u_b,u_c分别为参考电压矢量OU在abc坐标系中的三个分量；

步骤2、根据下表判断该参考电压矢量OU所在扇区：

步骤3、按照扇区中心点X，将参考电压矢量OU分解为OX和XU两段矢量，并确定钳位逆变器和调制逆变器：当扇区号为奇数时，VSI1作为钳位逆变器，钳位到某一开关状态以获得OX矢量，VSI2作为调制逆变器，其电压矢量用于合成XU矢量；当扇区号为偶数时，VSI2作为钳位逆变器，钳位到某一开关状态来获得OX矢量，VSI1为调制逆变器，其电压矢量用于合成XU矢量；

步骤4、在以X为中心的扇区内，判断XU矢量所在的子扇区；