本發(fā)明專利技術(shù)涉及變流器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置，其中方法包括：利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置。本發(fā)明專利技術(shù)提供的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法減少了扇區(qū)判斷環(huán)節(jié)的計(jì)算量，從而提高調(diào)制效率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置
本專利技術(shù)涉及變流器
，特別涉及一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置。
技術(shù)介紹
對于電壓型逆變器而言，逆變器的輸出性能主要取決于調(diào)制算法。不同于兩電平逆變器的八個(gè)基本電壓空間矢量，常見的三電平逆變器的基本電壓空間矢量有27個(gè)，可分類為零矢量、小矢量(內(nèi)六邊形的頂點(diǎn))、中矢量(外六邊形的中點(diǎn))和大矢量(外六邊形的頂點(diǎn))。其中，零矢量和小矢量都存在冗余(電壓)矢量對。目前，三電平變流器的空間矢量調(diào)制一般由扇區(qū)判斷、時(shí)間計(jì)算、時(shí)間分配等流程組成。現(xiàn)有的扇區(qū)判斷環(huán)節(jié)的計(jì)算量較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提出一種新的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，通過新的扇區(qū)判斷方法減少計(jì)算量。本專利技術(shù)提供一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，包括：S101：利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；S102：根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置。進(jìn)一步地，步驟S1中分區(qū)的方法包括由18條直線將整個(gè)矢量空間分割成為36個(gè)不同區(qū)域，每塊區(qū)域均由圍成的3條直線唯一確定。進(jìn)一步地，參考矢量Vref在三相坐標(biāo)系的投影分別為Va、Vb、Vc，則所述18條直線的表達(dá)式為：其中Vdc表示直流側(cè)母線電壓。進(jìn)一步地，所述36個(gè)區(qū)域表達(dá)式如下：進(jìn)一步地，還包括S103：結(jié)合所述參考矢量位置與等效SVPWM的關(guān)系，在調(diào)制信號Va、Vb、Vc中有序注入預(yù)設(shè)的零序分量以生成SVPWM等效調(diào)制信號。進(jìn)一步地，步驟S103具體包括：將控制模塊輸出的電壓矢量Vref在三相坐5標(biāo)系的投影Va、Vb、Vc按照瞬時(shí)值大小進(jìn)行排序，按大小得到對應(yīng)的umax、umid、umin三種輸出制定注入的預(yù)設(shè)的零序分量規(guī)則。進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的零序分量規(guī)則為：其中，表中k為該區(qū)域內(nèi)正負(fù)小矢量的時(shí)間占比，取值0-1之間。進(jìn)一步地，若不考慮中點(diǎn)平衡問題，則取k為0.5。本專利技術(shù)還提供一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制裝置，包括：分區(qū)模塊，用于利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；定位模塊，根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置；進(jìn)一步地，空間矢量調(diào)制裝置還包括：生成模塊，結(jié)合所述參考矢量位置與等效SVPWM的關(guān)系，在調(diào)制信號Va、Vb、Vc中有序注入預(yù)設(shè)的零序分量以生成SVPWM等效調(diào)制信號。本專利技術(shù)提供了一種新的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置，通過三相坐標(biāo)下的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)，并根據(jù)分區(qū)結(jié)果和參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影來確定參考矢量的位置，減少了扇區(qū)判斷環(huán)節(jié)的計(jì)算量，從而提高調(diào)制效率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)提供的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法流程示意圖；圖2為本專利技術(shù)提供的空間電壓矢量分區(qū)示意圖；圖3為本專利技術(shù)提供的三電平變流器的空間矢量調(diào)制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。本專利技術(shù)提供一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，如圖1所示，包括：S101：利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；S102：根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置。進(jìn)一步地，如圖2所示，步驟S1中分區(qū)的方法包括由18條直線將整個(gè)矢量空間分割成為36個(gè)不同區(qū)域，每塊區(qū)域均由圍成的3條直線唯一確定。通過3條直線兩兩相交，在平面坐標(biāo)系中圍出一個(gè)確定的區(qū)域。進(jìn)一步地，設(shè)參考矢量Vref在三相坐標(biāo)系的投影分別為Va、Vb、Vc，則所述18條直線的表達(dá)式為：其中Vdc表示變頻器直流側(cè)母線電壓。進(jìn)一步地，所述36個(gè)區(qū)域表達(dá)式如下：進(jìn)一步地，還包括S103：結(jié)合所述參考矢量位置與等效SVPWM的關(guān)系，在調(diào)制信號、中有序注入預(yù)設(shè)的零序分量以生成SVPWM等效調(diào)制信號進(jìn)一步地，步驟S103具體包括：將控制模塊輸出的電壓矢量Vref在三相坐標(biāo)系的投影Va、Vb、Vc按照瞬時(shí)值大小進(jìn)行排序，按大小得到對應(yīng)的umax、umid、umin三種輸出制定注入的預(yù)設(shè)的零序分量規(guī)則。進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的零序分量規(guī)則為：區(qū)域注入零序分量1/13/25-kumid+(k-1)umax7/19/31-kumin+(k-1)umid2/14/26-kumin+(k-1)umid8/20/32-kumid+(k-1)umax3/9/15/21/27/33(2k-1)-kumax+(k-1)umin4/16/28(k-1)-kumid+(k-1)umin10/22/34k-kumax+(k-1)umid5/17/29k-kumax+(k-1)umid11/23/35(k-1)-kumid+(k-1)umin6/18/30/12/24/36(2k-1)-kumax+(k-1)umin其中，表中k為該區(qū)域內(nèi)正負(fù)小矢量的時(shí)間占比，取值0-1之間。進(jìn)一步地，若不考慮中點(diǎn)平衡問題，則取k為0.5。通過上述的方法即得到三相調(diào)制波的表達(dá)式：式中，為最終的等效調(diào)制波，Vx(x＝a,b,c)為控制模塊的輸出經(jīng)過clark變換得到的三相參考電壓值，Vzero為注入的調(diào)制波。本專利技術(shù)還提供一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制裝置，如圖3所示，包括：分區(qū)模塊10，用于利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；定位模塊20，根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置。進(jìn)一步地，空間矢量調(diào)制裝置還包括生成模塊30，結(jié)合所述參考矢量位置與等效SVPWM的關(guān)系，在調(diào)制信號Va、Vb、Vc中有序注入本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于：包括：/nS101：利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；/nS102：根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于：包括：
S101：利用ABC三相坐標(biāo)系下的約束矢量空間的直線對矢量空間進(jìn)行分區(qū)；
S102：根據(jù)分區(qū)結(jié)果以及參考矢量在三相坐標(biāo)下的投影對其定位確定所述參考矢量的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于：步驟S101中分區(qū)的方法包括由18條直線將整個(gè)矢量空間分割成為36個(gè)不同區(qū)域，每塊區(qū)域均由圍成該區(qū)域的3條直線唯一確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于：設(shè)參考矢量Vref在三相坐標(biāo)系的投影分別為Va、Vb、Vc，則所述18條直線的表達(dá)式為：
其中Vdc表示直流側(cè)母線電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于：所述36個(gè)區(qū)域表達(dá)式如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于，還包括：S103：結(jié)合所述參考矢量位置與等效SVPWM的關(guān)系，在調(diào)制信號Va、Vb、Vc中有序注入預(yù)設(shè)的零序分量以生成SVPWM等效調(diào)制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于，步驟S103具體包括：將控制模塊輸出的電壓矢量Vref在三相坐標(biāo)系的投影Va、Vb、Vc按照瞬時(shí)值大小進(jìn)行排序，按大小得到對應(yīng)的umax、umid、umin三種輸出制定注入的預(yù)設(shè)的零序分量規(guī)則。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三電平變流器的空間矢量調(diào)制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的零序分量規(guī)則為：
區(qū)域
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂吉煒，莊學(xué)添，高佳圣，林奕群，
申請(專利權(quán))人：廈門鎢業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：福建;35
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