[发明专利]基于电压空间矢量的调制方法

摘要

一种基于电压空间矢量的调制方法，属交流变频领域的矢量调制方案。该方法运用两相120°坐标系，利用三相桥臂电压与参考电压矢量的对应关系，通过一定的矢量运算法则直接求解三相桥臂电压的作用时间，并最终得到各个开关管的控制信号。该方法数字实现简单，且通用性和实时性较传统的SVPWM均有较大的提升，对交流变频系统具有实用价值。

主权项

1、一种基于电压空间矢量的调制方法，其特征在于：①利用三相桥臂电压的组合直接合成参考电压矢量，其合成关系应满足：T_PWMU_ref＝T_aU_a+T_bU_b+T_cU_c(1)式中T_PWM为载波周期，U_ref为参考电压矢量；U_a，U_b，U_c分别为三相相电压；T_a，T_b，T_c分别为U_a，U_b，U_c的作用时间，即直接利用三相桥臂电压对参考电压矢量的上述合成关系式(1)，通过运算法则直接求解三相桥臂电压的作用时间，得到各个开关管的控制信号；②构成120°的二相坐标系：在常规三相坐标系中相差120°的三个轴线中，选择任意两相作为新坐标系的轴线，第三相则根据几何关系投影到新坐标轴上，该新坐标系的轴线以轴m、n来表示，并可取a、b两轴线与新坐标轴重合，使参考电压矢量在新坐标轴下的分解具有确定性，该坐标下的合成关系为：T_pwmU_ref＝T_mU_m+T_nU_n(2)根据正弦定理可得参考电压矢量在上述两相120°坐标系中的投影公式为由三相转化为两相120°坐标系的变换关系为：Tm=Ta-TcTn=Tb-Tc---(4)]]>上述公式中，U_a，U_b，U_c为三相相电压；T_a，T_b，T_c分别对应U_a，U_b，U_c的作用时间；U_m，U_n是三相相电压在两相坐标下的投影，T_m，T_n分别对应U_m，U_n作用时间；θ为U_ref与m轴的夹角，其它符号：T_PWM，U_ref与上述公式(1)中的定义相同，由此，通过上述变换，由对上述公式(1)的求解转化为对上述公式(3)与公式(4)的求解，求解得到的三相电压作用时间T_a，T_b，T_c便分别对应三相桥臂的开关时间；③附加条件的设置为使上述公式(4)不仅有解，且它的解必须满足工程实现的要求，于是该公式(4)的隐含附加条件为：0≤Ta≤Tpwm0≤Tb≤Tpwm0≤Tc≤Tpwm---(5)]]>由于T_a，T_b，T_c均大于等于零，因此可设置附加条件：Min(T_a，T_b，T_c)＝0(6)将此附加条件(6)代入上述公式(4)，得到最后的求解公式：Tm=Ta-TcTn=Tb-TcMin(Ta,Tb,Tc)=0---(7).]]>