[发明专利]一种改进三维空间矢量调制方法及系统

权利要求书

1.一种改进三维空间矢量调制方法，其特征在于，用于调制三相四桥臂逆变器，包括如下步骤：

步骤1：根据参考电压矢量在α-β平面上的投影位置，对扇区进行判断；

步骤2：根据判断出的扇区，按照预定规则选取4个基本矢量；

步骤3：求解所述参考电压矢量与选取的4个基本矢量之间的预定数学关系，得到矢量作用时间；

步骤4：按照得到的矢量作用时间，分配并生成各组桥臂的开关脉冲序列；

步骤5：将生成的开关脉冲序列作为驱动电路的PWM指令信号，控制主功率管的开通与断开；

其中，所述参考电压矢量在α-β平面的α轴上的电压分量为Vα、在α-β平面的β轴上的电压分量为Vβ，则在步骤1中对所述扇区进行判断时包括如下步骤：

步骤1.1：引入辅助变量A、B、C和N，并定义如下：

；

；

；

N=A+2*B+4*C；

步骤1.2：依据计算出的变量N，以及预设的变量N与各扇区之间的对应关系，得到对应的扇区，对各扇区进行编号，预设的变量N与各扇区S的编号之间的对应关系如下：

若变量N=3，则扇区 S=Ⅰ；

若变量N=1，则扇区S=Ⅱ；

若变量N=5，则扇区S=Ⅲ；

若变量N=4，则扇区S=Ⅳ；

若变量N=6，则扇区S=Ⅴ；

若变量N=2，则扇区S=Ⅵ；

其中，4个基本矢量的矢量作用时间分别为T1、T2、T3和T4，开关周期为Ts，所述参考电压矢量在γ轴上的电压分量为Vγ，则在步骤3中所述参考电压矢量与选取的4个基本矢量的矢量作用时间之间的预定数学关系如下：

当扇区S=Ⅰ时，满足：

；

当扇区S=Ⅱ时，满足：

；

当扇区S=Ⅲ时，满足：

；

当扇区S=Ⅳ时，满足：

；

当扇区S=Ⅴ时，满足：

；

当扇区S=Ⅵ时，满足：

。

2.根据权利要求1所述的改进三维空间矢量调制方法，其特征在于，在步骤1中，建立三维空间矢量坐标系αβγ，将所述参考电压矢量在所述三维空间矢量坐标系αβγ中进行分解，得到在α轴上的电压分量Vα和在β轴上的电压分量Vβ，将所述电压分量Vα和Vβ作为所述参考电压矢量在α-β平面上的投影位置。

3.根据权利要求1所述的改进三维空间矢量调制方法，其特征在于，4个基本矢量分别为V1、V2、V3和V4，分别对应于T1、T2、T3和T4，则

当扇区S=Ⅰ时，V1=nnnp、V2=pnnp、V3=ppnn和V4=pppn；

当扇区S=Ⅱ时，V1=nnnp、V2=npnp、V3=ppnn和V4= pppn；

当扇区S=Ⅲ时，V1=nnnp、V2=npnp、V3=nppn和V4=pppn；

当扇区S=Ⅳ时，V1=nnnp、V2=nnpp、V3=nppn和V4=pppn；

当扇区S=Ⅴ时，V1=nnnp、V2=nnpp、V3=pnpn和V4=pppn；

当扇区S=Ⅵ时，V1=nnnp、V2=pnnp、V3=pnpn和V4=pppn。

4.根据权利要求1所述的改进三维空间矢量调制方法，其特征在于，在步骤4中各组桥臂的开关脉冲序列采用中心对称的脉冲序列形式。

5.一种改进三维空间矢量调制系统，其特征在于，应用于权利要求1所述的改进三维空间矢量调制方法中，包括：

扇区判断模块，用于根据参考电压矢量在α-β平面上的投影位置，对扇区进行判断；

矢量选择模块，用于根据判断出的扇区，按照预定规则选取4个基本矢量；

矢量作用时间计算模块，用于求解所述参考电压矢量与选取的4个基本矢量之间的预定数学关系，得到矢量作用时间；

脉冲序列分配模块，用于按照得到的矢量作用时间，分配并生成各组桥臂的开关脉冲序列，然后将生成的开关脉冲序列作为驱动电路的PWM指令信号，控制主功率管的开通与断开。