CN104467594B - 应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法 - Google Patents

应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104467594B
CN104467594B CN201410721229.4A CN201410721229A CN104467594B CN 104467594 B CN104467594 B CN 104467594B CN 201410721229 A CN201410721229 A CN 201410721229A CN 104467594 B CN104467594 B CN 104467594B
Authority
CN
China
Prior art keywords
new
svpwm
sector
vectors
zero
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410721229.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104467594A (zh
Inventor
白保东
陈志雪
王禹
吴红雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang University of Technology
Original Assignee
Shenyang University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang University of Technology filed Critical Shenyang University of Technology
Priority to CN201410721229.4A priority Critical patent/CN104467594B/zh
Publication of CN104467594A publication Critical patent/CN104467594A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104467594B publication Critical patent/CN104467594B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，该方法运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量；将六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量；用三个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区，并计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件；用合成新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个新扇区进行调制；用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零矢量。采用本发明方法可以很好地应用到电机调速系统中对电机进行调速，提高运算速度，且可以降低电机端产生的共模电压。

Description

应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法
技术领域
本发明属于矢量控制技术领域，具体指一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法。
背景技术
目前，传统的SVPWM调制方法在调制过程中，由于其要对六个扇区进行判断与运算，使运算速度有了很大降低；且由于使用了零电压矢量，使其在电机调速系统中产生和逆变直流侧电压相等的共模电压，共模电压会降低电机轴承的使用寿命，对我国工业生产不利。
发明内容
发明目的：
本发明旨在针对上述情况，提供一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，使SVPWM调制方法中的扇区的判断与运算由六扇区降低到三扇区；使其在电机调速系统中产生的共模电压降低到逆变直流侧电压的六分之一。
技术方案：
本发明是通过以下技术方案实施的：
一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：该方法步骤如下：
(1)充分运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量；
(2)将步骤(1)所述的六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量，并根据三个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区；
(3)用步骤(2)所述的三个新的非零矢量，根据三个新的非零矢量所划分的扇区，计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件；
(4)用合成步骤(2)所述的新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个新扇区进行调制；
(5)用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零矢量。
所述的三个新的非零矢量是由六个传统SVPWM方法中的非零矢量进行相邻矢量两两合成得到的。
所述的三个新扇区表示三个新矢量在空间划分出的三部分，每一部分作为一个扇区。
优点和效果：
本发明提供了一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，具有如下优点：
(1)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法在DSP系统中的运算速度提高50％以上；
(2)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，对通过本方法调制的电机调速系统来说，可以使电机端产生的共模电压降低到逆变器直流侧电压的六分之一。
(3)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法的扇区判断与运算从六扇区降低到三扇区。
(4)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法省去复杂的三相到两相的Clack变换。
(5)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法直接通过测得的三相电压进行换算，使计算过程完全是整数的数学运算。
(6)用本发明的SVPWM方法进行调制，可以很好地应用到电机调速系统中对电机进行调速，而且在得到和传统的SVPWM方法相同调制效果的基础上，本发明方法还可以提高运算速度，且可以降低电机端产生的共模电压。
附图说明
图1是传统SVPWM的六个非零电压矢量图；
图2是新矢量合成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体说明：
本发明提供一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：该方法步骤如下：
(1)充分运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量，图1即为传统SVPWM算法中所用的六个空间电压矢量，本发明的SVPWM方法则是在这六个传统矢量的基础上进行了进一步的创新。
(2)将步骤(1)所述的六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量，并根据三个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区。新的SVPWM优化方法是在传统的SVPWM的基础上，将六个非零矢量合成为三矢量进行调制，具体做法为：将V1、V6矢量合成为矢量Vx；将V2、V3矢量合成为矢量Vy；将V4、V5矢量合成为矢量Vz，下面令Vx、Vy包围的扇区为一扇区；Vy、Vz包围的扇区为二扇区；Vz、Vx包围的扇区为三扇区，新矢量合成示意图如图2所示。
(3)用步骤(2)所述的三个新的非零矢量，根据三个新的非零矢量所划分的扇区，计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件。
(3.1)作用时间的计算：按照伏秒平衡原则，由正弦定理可得三个扇区相邻矢量的作用时间，通过计算可得三个新扇区中相邻矢量作用表1；
表1新扇区各相邻矢量作用时间表
表中的X、Y、Z的表达式如式(1)所示，
式中Ts表示新算法的载波周期；Vdc表示逆变器直流侧电压；Va、Vb、Vc分别表示逆变器输出三相相电压瞬时值。
(3.2)电压空间矢量落入个扇区的充要条件的判断。为了能判断出异步电机的定子电压矢量落入哪个扇区，需要对落入的扇区进行判断，通过计算，可得到落入各个扇区的充要条件，如表2所示。
表2各扇区判断条件
(4)用步骤(2)所述的合成新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个新扇区进行调制。新型的SVPWM方法在其具体实现上用到了传统SVPWM的六个非零空间电压矢量，通过将算得的新矢量作用时间平均分配给合成它的传统SVPWM非零矢量，并通过这些非零矢量来实现对变频器的开关控制。
(5)用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零矢量。为了消除零矢量的作用时间，本优化方法的处理方法是：将零矢量的作用时间平均分配给作用在新扇区中的传统SVPWM的非零矢量，并且这两矢量大小相等，方向相反。即：在第一扇区，将零矢量的作用时间平均分配给非零矢量V3和V6；在第二扇区，将零矢量的作用时间平均分配给非零矢量V2和V5；在第三扇区，将零矢量的作用时间平均分配给非零矢量V4和V1；上述每两个非零矢量的共同作用效果相当于零矢量，进而达到了补充零矢量的作用。
所述的三个新的非零矢量是由六个传统SVPWM方法中的非零矢量进行相邻矢量两两合成得到的。
所述的三个新扇区表示三个新矢量在空间划分出的三部分，每一部分作为一个扇区。
用本发明的SVPWM方法进行调制，可以很好地应用到电机调速系统中对电机进行调速，本发明方法可以提高运算速度，且可以降低电机端产生的共模电压。
实施例：
例如，通过在仿真软件Matlab 2012a中搭建仿真电路后，设置参数为：载波周期为0.0002s，直流侧电压540V，三相电压幅值380V。通过测得其相电压、线电压以及电机空载时的工作波形，其波形同传统的SVPWM方法所得的波形。
又例如，通过利用变频器二次开发模型对本方法进行实物验证，其中运用了DSP28335进行编程，设置逆变器开关频率为50KHZ，三相电压幅值为380V。通过测量相电压、线电压、扇区分布以及三相的调制波形，还测量了共模电压的波形，通过分析，完全符合理论的分析。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (2)

1.一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：该方法步骤如下：
（1）充分运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量；
（2）将步骤（1）所述的六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量，并根据三个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区；
（3）用步骤（2）所述的三个新的非零矢量，根据三个新的非零矢量所划分的扇区，计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件；
（4）用合成步骤（2）所述的新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个新扇区进行调制；
（5）用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零矢量；
所述的三个新的非零矢量是由六个传统SVPWM方法中的非零矢量进行相邻矢量两两合成得到的。
2.根据权利要求1所述的应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：所述的三个新扇区表示三个新矢量在空间划分出的三部分，每一部分作为一个扇区。
CN201410721229.4A 2014-12-01 2014-12-01 应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法 Expired - Fee Related CN104467594B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410721229.4A CN104467594B (zh) 2014-12-01 2014-12-01 应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410721229.4A CN104467594B (zh) 2014-12-01 2014-12-01 应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104467594A CN104467594A (zh) 2015-03-25
CN104467594B true CN104467594B (zh) 2017-05-10

Family

ID=52913097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410721229.4A Expired - Fee Related CN104467594B (zh) 2014-12-01 2014-12-01 应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104467594B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109831136B (zh) * 2019-04-12 2021-03-16 广东工业大学 一种三相交流电机的驱动方法、系统及装置
CN112152222A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 北京金风科创风电设备有限公司 电压调制方法、装置及设备
CN112803861B (zh) * 2021-03-19 2022-11-22 哈尔滨理工大学 一种永磁同步电机三矢量模型预测控制的无零矢量算法
CN113131757B (zh) * 2021-04-14 2022-07-05 山东大学 用于高频链矩阵变换器的svpwm调制方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003088167A (ja) * 2001-09-11 2003-03-20 C & S Kokusai Kenkyusho:Kk 永久磁石同期電動機の位置決め方法
CN103532416A (zh) * 2013-11-01 2014-01-22 娄底市大丰和电动车辆有限公司 一种基于svpwm算法的车辆控制系统
CN104079227A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 浙江大学 一种具有减少共模干扰能力的电机系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003088167A (ja) * 2001-09-11 2003-03-20 C & S Kokusai Kenkyusho:Kk 永久磁石同期電動機の位置決め方法
CN103532416A (zh) * 2013-11-01 2014-01-22 娄底市大丰和电动车辆有限公司 一种基于svpwm算法的车辆控制系统
CN104079227A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 浙江大学 一种具有减少共模干扰能力的电机系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"基于dSPACE的三电平逆变器研究";李锦达;《中国硕士学位论文全文数据库•工程科技Ⅱ辑》;20120731;第13页最后1段至第23页最后1段，图2.10-2.19 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104467594A (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103401452B (zh) 基于vsvpwm的三电平逆变器中点电位补偿平衡控制策略
US10530156B2 (en) Smart-grid adaptive power management method and system with power factor optimization and total harmonic distortion reduction
CN104467594B (zh) 应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法
CN100521485C (zh) 基于lcl滤波的电压型有源整流器稳定控制系统及方法
Stala et al. Results of investigation of multicell converters with balancing circuit—Part II
CN104081655B (zh) 逆变器控制装置
CN103812377B (zh) 模块化多电平换流器桥臂电流的控制方法
CN102857087A (zh) 一种功率因数自适应控制方法
CN107528478B (zh) 一种基于三电平直接矩阵变换器的svpwam调制方法
CN204536455U (zh) 大功率牵引辅助变流器试验测试系统
CN102684542A (zh) 采用准正弦平顶调制波生成三相pwm的方法
CN102013824A (zh) 用于抑制三电平逆变器中点电位飘移的控制器
Zellouma et al. Fuzzy logic controller of five levels active power filter
CN103280956B (zh) 多电平逆变器优化虚拟矢量中点电位平衡闭环控制系统
CN103683966A (zh) 再生逆变器装置和使用电池单元的逆变器装置
CN107994792A (zh) 一种双永磁同步电机控制逆变器及补偿控制方法
CN204258655U (zh) 一种维持t型三电平光伏逆变器母线中点电压平衡的控制装置
CN104601028A (zh) 参数在线整定的中点电压控制系统及方法
CN105048846B (zh) 一种电压型三电平npc变流器直接功率控制方法
Kus et al. Harmonic currents generated by the voltage-source active rectifier
CN107947623A (zh) 一种负载不平衡条件下双向ac/dc变换器的多模态自治运行控制方法
US20130201736A1 (en) Solar inverter system and control method thereof
CN101963787B (zh) 电力有源滤波器的双反馈环控制方法
CN102623996B (zh) 一种基于解耦谐振调节器阵列的有源电力滤波器闭环控制方法
CN104506065B (zh) 三电平逆变器的中点电位控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170510

Termination date: 20181201