[发明专利]不平衡负载下五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制策略

权利要求书

1.一种不平衡负载下五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制策略，其特征是，它包括：

1)整流级的三相桥臂的输入端与三相交流电源相连接，逆变级的前五相桥臂的输出端分别与五相负载相连接，逆变级的第六相桥臂的输出端与负载中性点N连接，因此将逆变级的第六相桥臂定义为逆变级N相桥臂；对逆变级的前五相桥臂、整流级采用空间矢量调制策略求取各开关状态的占空比，当控制负载中性点电压为相应的零序电压时，任意负载下均可使输出负载电压对称，进而根据零序电压求得逆变级N相桥臂的占空比；

2)将整流级和逆变级各桥臂的占空比与载波相结合，计算出两级调制波；

3)对整流级和逆变级采用同一个载波分别与两级调制波相比较所产生两级功率开关的驱动信号，对五相六桥臂双级矩阵变换器进行控制，使负载中性点电压为相应的零序电压，从而使得输出负载电压为五相正弦对称电压。

2.根据权利要求1所述的不平衡负载下五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制策略，其特征是，所述零序电压为：

其中，U_om为输出相电压幅值；θ_v为输出电压扇区角；M＝0.4；L＝0.8cos(π/5)；u_max为输出五相电压的最大值；η为同一方向上的中矢量与大矢量的相对比率，为了保证输出五相电压波形为正弦波，η应等于0.618。

3.根据权利要求2所述的不平衡负载下五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制策略，其特征是，所述逆变级N相桥臂的占空比函数为：

式中u_pn为直流侧电压；

逆变级N相桥臂和整流级的组合占空比为：

式中，d_μ，d_γ分别为整流级两个最大的极性为正的线电压占空比：d_M＝1-d_N。

4.根据权利要求3所述的不平衡负载下五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制策略，其特征是，所述五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制：

载波是周期为T_s，幅值为-1和1的等腰三角波，其表达式为：

逆变级N相桥臂调制波为：

。

5.根据权利要求1所述的不平衡负载下五相六桥臂双级矩阵变换器载波PWM控制策略，其特征是：

(1)在五相六桥臂双级矩阵变换器的基础上，根据空间矢量调制算法，确定一个开关周期内，整流级各矢量占空比d_μ、d_γ和逆变级N相桥臂占空比d_N，进而确定逆变级N相桥臂和整流级的组合占空比d_N1、d_N2、d_N3、d_N4；

(2)对逆变级N相桥臂进行载波脉冲宽度调制分析，得到调制信号u_N1、u_N2的大小，控制负载中性点电压为相应的零序电压u_rZ，使其在不平衡负载下获得对称的五相电压。