CN104953911A - 单元串联多电平变频器的svpwm调制方法 - Google Patents

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靳鞅
王江涛
姬忠震
潘雷雷
孟苗苗
陈丽霞
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Abstract

本发明公开一种单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法，所述单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法包括以下步骤：a、给定参考电压Ur，按照修正电压幅值，得到修正后的参考电压Urm；b、使用电压坐标变换模块，用于将修正后的参考电压Urm，由极坐标表示方式变换到两相静止坐标系Urm(Ua,Uβ)，即Uα＝Urmcosθ与Uβ＝Urmsinθ；本发明的创新点在于使用一种较为简单的方法将SVPWM脉冲发生方式应用于单元串联多电平变频器中。

Description

单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法
技术领域
本发明涉及一种单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法。
背景技术
当前单元级联多电平变频器如果采用SVPWM调制时，一般采用错时采样SVPWM（Sampling Time Staggered Space Vector Pulse Width Modulation，简称STS-SVPWM）调制法，是由两电平SVPWM方法推广而来的。该法的原理是将级联型多电平高压变频器的每级的A、B、C三相单元的左右桥臂分为两组，用普通的SVPWM方法进行调制，使左、右两个桥臂生成两个大小相等，方向相反的电压矢量；而不同级的左、右桥臂组的采样时间不同，均匀错开一个时间。单元级联多电平变频器采用错时采样SVPWM调制法降低了电动机磁链控制的这一优势，尤其是当正负半周脉冲个数不一致时，更是加大了输出电压的畸变率，使得电机旋转的平滑度下降。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法，所述单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法包括以下步骤：
a、给定参考电压Ur，按照修正电压幅值，得到修正后的参考电压Urm；
b、使用电压坐标变换模块，用于将修正后的参考电压Urm，由极坐标表示方式变换到两相静止坐标系Urm(Ua,Uβ)，即Uα＝Urmcosθ与Uβ＝Urmsinθ；
c、用于计算出两相静止坐标系中Urm(Ua,Uβ)对应于电压空间中的区间位置，即电压区间号sector及矢量作用时间t；
d、根据矢量时间t，计算出各单元脉冲发生时间；
e、根据矢量合成原则，通过当前电压矢量和跳出窄脉冲区域后的电压空间矢量的幅值修正来补偿因限幅对输出电压的影响。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的创新点在于使用一种较为简单的方法将SVPWM脉冲发生方式应用于单元串联多电平变频器中；
2、使用窄脉冲补偿使得电机转动更加平滑。
3、本改进算法根据SVPWM与调制波变换的载波PWM之间的联系和采用一种窄波补偿算法来生成PWM信号，这样既保持了SVPWM的直接面向电动机磁链进行控制这一优势，同时也使算法具备了一定的可实施性，同时计算方法也大为简便，有利于工程实施。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明SVPWM调制方法调制波形的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法，所述单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法包括以下步骤：
a、给定参考电压Ur，按照修正电压幅值，得到修正后的参考电压Urm；
b、使用电压坐标变换模块，用于将修正后的参考电压Urm，由极坐标表示方式变换到两相静止坐标系Urm(Ua,Uβ)，即Uα＝Urmcosθ与Uβ＝Urmsinθ；
c、用于计算出两相静止坐标系中Urm(Ua,Uβ)对应于电压空间中的区间位置，即电压区间号sector及矢量作用时间t；
d、根据矢量时间t，计算出各单元脉冲发生时间；
e、根据矢量合成原则，通过当前电压矢量和跳出窄脉冲区域后的电压空间矢量的幅值修正来补偿因限幅对输出电压的影响。
按照上述调制方法调制的波形示意图如图1所示，本发明技术方案的优点在于：1、本发明的创新点在于使用一种较为简单的方法将SVPWM脉冲发生方式应用于单元串联多电平变频器中；
2、使用窄脉冲补偿使得电机转动更加平滑。
3、本改进算法根据SVPWM与调制波变换的载波PWM之间的联系和采用一种窄波补偿算法来生成PWM信号，这样既保持了SVPWM的直接面向电动机磁链进行控制这一优势，同时也使算法具备了一定的可实施性，同时计算方法也大为简便，有利于工程实施。
本发明保护范围不限于上述实施例，凡是依据本发明技术原理作的显而易见的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法，其特征在于，所述单元串联多电平变频器的SVPWM调制方法包括以下步骤：
a、给定参考电压Ur，按照修正电压幅值，得到修正后的参考电压Urm；
b、使用电压坐标变换模块，用于将修正后的参考电压Urm，由极坐标表示方式变换到两相静止坐标系Urm(Ua,Uβ)，即Uα＝Urmcosθ与Uβ＝Urmsinθ；
c、用于计算出两相静止坐标系中Urm(Ua,Uβ)对应于电压空间中的区间位置，即电压区间号sector及矢量作用时间t；
d、根据矢量时间t，计算出各单元脉冲发生时间；
e、根据矢量合成原则，通过当前电压矢量和跳出窄脉冲区域后的电压空间矢量的幅值修正来补偿因限幅对输出电压的影响。
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