CN108258976A - 一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法，包括：每个桥臂包含一个上桥臂功率开关器件和一个下桥臂功率开关器件，每个桥臂的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；第一桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的左节点，第二桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的右节点和B相定子绕组的左节点，第三桥臂的输出节点连接开绕组电机B相定子绕组的右节点和C相定子绕组的左节点，第四桥臂的输出节点连接开绕组电机C相定子绕组的右节点。本发明提高了驱动器的功率密度，保证电机的工作性能。

Description

一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法

技术领域

本发明属于交流电机与驱动控制领域，更具体地，涉及一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法。

背景技术

应用电力电子变换器作为电机驱动器是现代电气传动的主要方法。目前大部分的电机，譬如永磁电机，交流异步电机等，均采用三相星型接法。大多数的电机采用星型接法的原因是需要抑制零序中的谐波电流，三相半桥逆变拓扑在结构上可以天然的抑制零序电流成分，使电机达到更优秀的工作性能。因此，采用三相半桥逆变拓扑作为电机驱动器的拓扑已经十分成熟，并且已经商业化。但近些年来，越来越多的新型电机采用了开绕组的接线方式，即三相绕组包含了六个绕组端子，这其中主要的原因有两个：

①需要高的直流母线电压利用率。一部分的开绕组新型电机(如开绕组永磁电机)需要较高的反电动势，因此需要驱动器提供较高的直流母线电压。三相半桥逆变拓扑最高只能提供1.15倍的直流母线电压利用率。而开绕组电机可以采用三相全桥逆变拓扑，该拓扑可以提供2倍的直流母线电压利用率，但该拓扑为六桥臂，是三相半桥逆变拓扑的两倍，成本高，功率密度低。

②需要零序电流通路。一部分的集中整距绕组永磁电机需要通入零序交流成分，提高平均转矩，需要零序电流通路；一部分的开绕组新型电机在驱动策略上与传统电机有很大不同，譬如定子直流励磁电机，新型开关磁阻电机等，这些新型电机需要注入零序直流电流，需要零序电流通路。而三相半桥逆变拓扑的结构不存在零序电流通路，抑制了零序谐波电流的同时，也阻断了需要的零序电流成分，从而使电机不能正常工作。而三相全桥逆变拓扑则可以通过零序电流成分，使电机正常工作。

因此，目前所有的开绕组电机大部分都采用的三相全桥逆变拓扑作为驱动器的拓扑。而三相全桥逆变拓扑相对于三相半桥拓扑，驱动器功率器件数量增加了一倍，相应的辅助器件也增加了一倍，这大大提高了驱动器的成本和体积，功率密度低。这是目前开绕组电机驱动器存在的一个很严重的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有三相全桥逆变拓扑相对于三相半桥拓扑，驱动器功率器件数量增加了一倍，相应的辅助器件也增加了一倍，这大大提高了驱动器的成本和体积，功率密度低的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种开绕组电机驱动器拓扑，包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂；

每个桥臂包含一个上桥臂功率开关器件和一个下桥臂功率开关器件，每个桥臂的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；第一桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的左节点，第二桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的右节点和B相定子绕组的左节点，第三桥臂的输出节点连接开绕组电机B相定子绕组的右节点和C相定子绕组的左节点，第四桥臂的输出节点连接开绕组电机C相定子绕组的右节点。

可选地，流入各个桥臂的电流可以用定子直流励磁电机的定子电流表示为：

其中，i₁、i₂、i₃以及i₄分别表示流入第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的电流，i_A、i_B以及i_C分别表示A相定子绕组、B相定子绕组以及C相定子绕组的电流，I_AC为定子绕组电流中交流电流成分的有效值，I_DC为定子绕组电流中直流电流成分的有效值，且I_DC在该电机三相定子电流中属于零序电流成分，零序电流成分为三相定子电流中相同的电流成分，ω为电角速度，t为时间。

可选地，流入第一桥臂和第四桥臂的电流均为带直流偏置的正弦电流，桥臂功率器件的电流应力与定子电流中所有的成分均有关；流入第二桥臂和第三桥臂的电流为正弦电流，桥臂功率器件的电流应力与定子电流中的直流成分，即零序电流成分无关，零序电流成分不会流入第二桥臂和第三桥臂，当电机所需的零序电流成分较大时，第二桥臂和第三桥臂的电流应力相对小，从而可以选择小容量的功率器件，降低成本。

可选地，当设定三相定子电压为V_A、V_B、V_C时，各桥臂上桥臂功率开关器件的占空比为：

当时，

当时，

当时，

其中，D_leg1、D_leg2、D_leg3以及D_leg4分别为第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的上桥臂功率开关器件的占空比，θ为电压矢量V_αβ在静止αβγ坐标系下与α轴的夹角，θ＝arctan(V_β/V_α)，k为整数；

V_α、V_β、V_γ为三相定子电压V_A、V_B、V_C转化为αβγ轴空间各个轴上的电压矢量，V_A、V_B、V_C与V_α、V_β、V_γ的关系为：

第二方面，本发明提供一种针对上述第一方面提供的开绕组电机驱动器拓扑的调制方法，包括：

将要求所述开绕组电机驱动器产生的A、B、C三相定子电压V_A、V_B、V_C转化为αβγ轴空间各个轴上的电压矢量V_α、V_β、V_γ，V_A、V_B、V_C由A、B、C三相定子电流的闭环控制输出决定；确定在αβγ轴空间内所述开绕组电机驱动器拓扑能产生的16个电压矢量；选取16个电压矢量中的7个电压矢量合成所需的V_α、V_β、V_γ；根据选取的7个电压矢量和V_α、V_β、V_γ确定所述开绕组电机驱动器拓扑的调制方法，以通过控制各个桥臂上桥臂功率开关器件的占空比使得电机稳定运行时，产生所述A、B、C三相定子电压V_A、V_B、V_C。

可选地，所述16个电压矢量可分别设为V₁-V₁₆，其中每个电压矢量对应一种各个桥臂上功率开关器件的开关状态组合；

选取16个电压矢量中的7个电压矢量合成所需的V_α、V_β、V_γ，包括：

其中，T_s是开关周期，T_x是V_x的有效作用时间，T_y是V_y的有效作用时间，V_x和V_y为电机电压矢量V_αβ的两个有效矢量，V_x和V_y根据电压矢量V_αβ在静止αβγ坐标系下与α轴的夹角θ范围取16个电压矢量V₁-V₁₆中的两个电压矢量，θ＝arctan(V_β/V_α)，T₀/2是零矢量V₁和V₁₆的有效作用时间，且T_s＝T_x+T_y+T₀；

当V_γ>0时，当V_γ<0时，T_z为三个有效矢量的作用时间；

当V_γ>0时，所述7个电压矢量为V_x、V_y、V₁、V₁₆、V₉、V₁₃及V₁₅，当V_γ<0时，所述7个电压矢量为V_x、V_y、V₁、V₁₆、V₂、V₄及V₈；

V_A、V_B、V_C与V_α、V_β、V_γ的关系为：

可选地，当时，V_x为V₁₂，V_y为V₁₀，

当时，V_x为V₁₀，V_y为V₁₄，

当时，V_x为V₁₄，V_y为V₅，

当时，V_x为V₅，V_y为V₇，

当时，V_x为V₇，V_y为V₃，

当时，V_x为V₃，V_y为V₁₂， j为整数，V_D为开绕组电机驱动器的直流母线电压。

可选地，控制各个桥臂上桥臂功率开关器件的占空比为：

当时，

当时，

当时，

其中，D_leg1、D_leg2、D_leg3以及D_leg4分别为第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的上桥臂功率开关器件的占空比，k为整数。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明提供的电机驱动拓扑由四组桥臂组成，相对与三相全桥逆变拓扑来说，减少了两组桥臂，大大减少了驱动器的器件成本，提高了驱动器系统的功率密度。

2、本发明提供的拓扑不仅包含正序或负序电流(零序电流以外的成分)通路，还包含零序电流通路，例如在定子直流励磁电机中，三相绕组中可以流通相同大小的直流电流成分进行励磁。因此，该拓扑可以在开绕组电机的定子绕组中流通需要的正向或反向零序电流成分。同时该拓扑可以控制开绕组电机定子绕组中的零序电压成分，即可以控制零序电流为指定大小。

3、本发明提供的电机驱动器拓扑，使桥臂中流通的电流与传统驱动器拓扑流通的电流不一致。该电机驱动器拓扑可以降低桥臂的电流应力，尤其是开绕组电机需要较大的零序电流时，B、C两桥臂不流通该零序电流成分，大大降低了B、C两桥臂中功率器件所需要的电流容量，进一步降低了功率器件的成本。

4、本发明提供的电机驱动调制方法，使该电机驱动器拓扑的直流母线电压利用率为2倍，即基波相电压幅值可达到直流母线电压。这与三相全桥逆变拓扑中的直流母线电压利用率一样，大于三相半桥逆变拓扑的1.15倍。

5、本发明提供的电机驱动调制方法，可以控制电机驱动器拓扑输出所需要的三相定子电压，根据电压矢量的选择，保证了输出的三相定子电压中不产生额外的低次谐波成分，譬如三次谐波等，因此开绕组电机定子绕组中的电流谐波成分小，电机的工作特性好。

附图说明

图1为本发明提供的电机驱动系统实施例所驱动的定子直流励磁电机的结构示意图；

图2为本发明实施例所驱动定子直流励磁电机的单相定子线圈的典型驱动电流波形；

图3为本发明提供的电机驱动器的主电路的拓扑结构；

图4(1)为调制生成的16个电压矢量在αβγ空间内的空间分布；

图4(2)为位于αβ平面内电压矢量的分布；

图5(1)为参考电压矢量V_αβγ在αβγ空间内的运动范围；

图5(2)为投影到αβ平面内的所有的电压矢量的分布；

图6为本发明提供的调制算法的流程结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明提供的电机驱动系统实施例所驱动的定子直流励磁电机的结构示意图。如图1所示，定子直流励磁电机包括定子1、转子2、绕组3以及转轴、机壳、端盖、位置编码器等电机的其他通用结构件。

该电机的特点为：定子绕组所通入的电流包括互差120°的正弦交流分量和相同大小的直流分量，该磁阻电机采用单层分数槽非重叠集中绕组，正弦交流分量用于产生旋转磁势，直流分量用于产生旋转磁场。选用该定子直流励磁电机作为驱动对象的原因是，该新型电机定子电流中包含需要被控制的零序电流分量，即三相中相同的直流分量，可以很好的说明本发明提供的电机驱动系统可以控制电机定子绕组中的零序电压电流，从而在定子绕组中产生所需要的零序电流，抑制不需要的零序谐波电流。

图2为本发明实施例所驱动定子直流励磁电机的单相定子线圈的典型驱动电流波形。如图2所示，每相定子绕组中的电流由互差120°的正弦交流电流和相同大小的直流电流叠加而成。定子三相电流的大小为：

其中，I_AC为定子绕组电流中交流电流成分的有效值，I_DC为定子绕组电流中直流电流成分的有效值，ω为电角速度，t为时间。

图3为本发明提供的电机驱动系统的主电路拓扑图，该主电路包含四组开关桥臂。四组开关桥臂共用一个直流母线电源，分别标记为1桥臂、2桥臂、3桥臂、4桥臂。每组开关桥臂包含一个上桥臂功率开关器件和一个下桥臂功率开关器件(功率开关器件可以为MOSFET或带反并联二极管的IGBT)。

每组桥臂，上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地(GND)。上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点。1桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的左节点；2桥臂输出的节点连接开绕组电机A相定子绕组的右节点和B相定子绕组的左节点；3桥臂输出的节点连接开绕组电机B相定子绕组的右节点和C相定子绕组的左节点；4桥臂输出的节点连接开绕组电机C相定子绕组的右节点。因此，根据基尔霍夫电流定律，流入各个桥臂的电流可以用定子直流励磁电机的定子电流表示为：

可以发现，流入1桥臂和4桥臂的电流大小和定子电流相同，均为带直流偏置的正弦电流，桥臂功率器件的电流应力与定子电流中所有的成分有关。而流入2桥臂和3桥臂的电流为正弦电流，桥臂功率器件的电流应力与定子电流中的直流成分无关，即与零序电流成分无关，当直流电流较大时，该拓扑结构可以大大降低这两个桥臂的电流应力，从而可以选择小容量的功率器件，降低成本。

本发明提供的驱动器拓扑的具体调制方法可以阐述为：

根据基尔霍夫电压定律，三相定子电压与桥臂输出节点电压之间的关系如下：

其中，V_a、V_b以及V_c分别表示A、B以及C三相定子电压，V₁、V₂、V₃以及V₄分别表示1桥臂、2桥臂、3桥臂以及4桥臂的桥臂输出节点电压，S₁、S₂、S₃以及S₄分别表示1桥臂、2桥臂、3桥臂以及4桥臂的上开关管状态，V_D为驱动器的直流母线供电电压。

其中，变量S_i由下式定义：

其中i＝1,2,3,4

根据Clark变换，abc轴上的三相电压可以转化为αβγ轴上的电压V_α，V_β，V_γ如下：

根据式(3)(5)，αβγ轴上的电压可以被表示为：

根据每个开关的状态变量S_i，在表1中给出了四桥臂变换器在αβγ轴空间内可以生成的16个电压矢量。图4(1)给出了这些矢量在αβγ轴空间中的空间位置。

表1四桥臂逆变器的在αβγ轴空间内的电压矢量

从图4(1)可知，参考电压矢量V_αβγ(V_α,V_β,V_γ)，在αβ平面内分解为电压矢量V_αβ(V_α,V_β,0)，在γ轴上分解为电压矢量为V_γ(0,0,V_γ)。图4(2)示出了αβ平面中的八个电压矢量(包括六个有效电压矢量和两个零矢量)。六个有效电压矢量将电压六边形分成六个扇区。电压矢量V_αβ可以由两个有效矢量(V_x和V_y)和两个零矢量(V₁和V₁₆)合成。

根据伏秒平衡原理：

其中T_s是开关周期，T_x是V_x的有效作用时间，T_y是V_y的有效作用时间，V_x和V_y根据电压矢量V_αβ在静止αβγ坐标系下与α轴的夹角θ范围取16个电压矢量V₁-V₁₆中的两个电压矢量(具体可参见表2)，θ＝arctan(V_β/V_α)，T₀/2是零矢量V₁和V₁₆的有效作用时间，且T_s＝T_x+T_y+T₀。

例如，当V_αβ位于扇区Ⅰ中时，有效矢量V_x为V₁₂，有效矢量V_y为V₁₀。具体可参见表1。

根据图4(1)和式(7)，各电压矢量的有效的作用时间为：

其中，θ＝arctan(V_β/V_α)，为电压矢量V_αβ与α轴的夹角。

在θ为任意值时，T_x和T_y始终满足下列不等式关系：

当θ等于0时，V_αβ为满足式(9)的最大值，即：

V_αβ≤V_D (10)

由式(10)可知，基波相电压幅值最大可达到直流母线电压(V_D)，因此，该电机驱动器拓扑的直流母线电压利用率为2倍。其中，直流母线电压利用率定义为基波相电压的最大幅值除以一半的直流母线电压。表2显示了不同扇区内的有效矢量(V_x和V_y)和作用时间(T_x和T_y)，其中，j为整数。

表2不同扇区内的有效矢量及其作用时间

当V_γ>0时，电压矢量V_γ可以由三个有效矢量V₉、V₁₃、V₁₅合成，且三个有效矢量V₉、V₁₃、V₁₅的作用时间相同。类似地，当V_γ<0时，电压矢量V_γ可以由三个有效矢量V₂、V₄、V₈合成，且三个有效矢量V₂、V₄、V₈的作用时间相同。可设合成V_γ的有效矢量的作用时间均为T_z。由于不采用电压矢量V₆和V₁₁，所以参考矢量V_αβγ的运动空间在图5(1)所示的多面体内。可以看出，当V_γ的幅值增加时，V_αβ的最大幅值减小。

如图5(2)所示，所有的电压矢量都投影到αβ平面上。以电压矢量V_γ由三个有效矢量V₉、V₁₃、V₁₅合成为例，αβ平面中的合成矢量为零，γ轴中的合成矢量为：

根据图5(1)和式(11)，作用时间为：

考虑作用时间T_z后，零矢量的作用时间变为：

T₀＝T_s–T_x–T_y-3T_z (13)

因此假设合成V_αβ的有效矢量为V_x和V_y，参考电压矢量V_αβγ可以由7个电压矢量V_x,V_y,V₉,V₁₃,V₁₅,V₁,V₁₆合成得到。

根据伏秒平衡原理：

将式(13)带入式(14)，得到各个桥臂上开关管的脉冲宽度为：

其中S_{m_Vn}中为矢量V_n中对应桥臂m的上开关管的状态，例如S_{1_Vx}为矢量V_x中对应桥臂1的上开关管的状态。此时，根据θ的大小可以确定V_x。例如，若则V_x为V₁₂。参照表1，电压矢量V₁₂对应的1桥臂、2桥臂、3桥臂以及4桥臂的上开关管状态S₁、S₂、S₃以及S₄分别为1、0、1以及1，则时，S_{1_Vx}为1。

将式(12)中的T_Z和表1中的S_{m_Vn}带入式(15)，可以求得各个桥臂开关器件的占空比与V_αβ、θ、V_γ的关系如表3所示。

表3桥臂的上开关器件的占空比函数

其中，D_leg1、D_leg2、D_leg3以及D_leg4分别为第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的上功率开关器件的占空比，k为整数。

相应地，当电压矢量V_γ由有效矢量为V₂、V₄、V₈合成时，参考电压矢量V_αβγ可以由V_x,V_y,V₂,V₄,V₈,V₀,V₁₆合成得到。同理可以得到各个桥臂上开关管的脉冲宽度为：

经过最终推导，在电压矢量V_γ由有效矢量为V₂、V₄、V₈合成时，表3仍然成立。

综上所示，四桥臂的调制过程可以由图6所示，首先根据式(5)将A、B和C三相定子电压转换为V_α,V_β,V_γ。再根据极坐标转换，由V_α和V_β得到V_αβ和θ。然后根据表3得到各桥臂的上功率开关器件的占空比大小，最后根据该占空比生成脉宽调制的方波作为各桥臂功率开关器件的驱动信号。其中T_{m_upper}表示m桥臂的上开关器件的脉冲驱动信号，T_{m_below}表示m桥臂的下开关器件脉冲驱动信号，m＝1,2,3,4。T_{m_upper}和T_{m_below}为互补的驱动信号。

本发明的提供一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法，在保证直流母线电压利用率的前提下，解决现有电机驱动装置所用功率器件数量多、功率密度低的技术的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开绕组电机驱动器拓扑，其特征在于，包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂；

每个桥臂包含一个上桥臂功率开关器件和一个下桥臂功率开关器件，每个桥臂的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；

第一桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的左节点，第二桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的右节点和B相定子绕组的左节点，第三桥臂的输出节点连接开绕组电机B相定子绕组的右节点和C相定子绕组的左节点，第四桥臂的输出节点连接开绕组电机C相定子绕组的右节点。

2.根据权利要求1所述的开绕组电机驱动器拓扑，其特征在于，流入各个桥臂的电流可以用定子直流励磁电机的定子电流表示为：

其中，i₁、i₂、i₃以及i₄分别表示流入第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的电流，i_A、i_B以及i_C分别表示A相定子绕组、B相定子绕组以及C相定子绕组的电流，I_AC为定子绕组电流中交流电流成分的有效值，I_DC为定子绕组电流中直流电流成分的有效值，且I_DC在该电机三相定子电流中属于零序电流成分，零序电流成分为三相定子电流中相同的电流成分，ω为电角速度，t为时间。

3.根据权利要求2所述的开绕组电机驱动器拓扑，其特征在于，流入第一桥臂和第四桥臂的电流均为带直流偏置的正弦电流，桥臂功率器件的电流应力与定子电流中所有的成分均有关；

流入第二桥臂和第三桥臂的电流为正弦电流，桥臂功率器件的电流应力与定子电流中的直流成分，即零序电流成分无关，零序电流成分不会流入第二桥臂和第三桥臂，当电机所需的零序电流成分较大时，第二桥臂和第三桥臂的电流应力相对小，从而可以选择小容量的功率器件，降低成本。

4.根据权利要求2所述的开绕组电机驱动器拓扑，其特征在于，当设定三相定子电压为V_A、V_B、V_C时，各桥臂上桥臂功率开关器件的占空比为：

当时，

当时，

当时，

其中，D_leg1、D_leg2、D_leg3以及D_leg4分别为第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的上桥臂功率开关器件的占空比，θ为电压矢量V_αβ在静止αβγ坐标系下与α轴的夹角，θ＝arctan(V_β/V_α)，k为整数；

V_α、V_β、V_γ为三相定子电压V_A、V_B、V_C转化为αβγ轴空间各个轴上的电压矢量，V_A、V_B、V_C与V_α、V_β、V_γ的关系为：

5.一种针对权利要求1所述的开绕组电机驱动器拓扑的调制方法，其特征在于，包括：

将要求所述开绕组电机驱动器产生的A、B、C三相定子电压V_A、V_B、V_C转化为αβγ轴空间各个轴上的电压矢量V_α、V_β、V_γ，V_A、V_B、V_C由A、B、C三相定子电流的闭环控制输出决定；

确定在αβγ轴空间内所述开绕组电机驱动器拓扑能产生的16个电压矢量；

选取16个电压矢量中的7个电压矢量合成所需的V_α、V_β、V_γ；

根据选取的7个电压矢量和V_α、V_β、V_γ确定所述开绕组电机驱动器拓扑的调制方法，以通过控制各个桥臂上桥臂功率开关器件的占空比使得电机稳定运行时，产生所述A、B、C三相定子电压V_A、V_B、V_C。

6.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述16个电压矢量可分别设为V₁-V₁₆，其中每个电压矢量对应一种各个桥臂上功率开关器件的开关状态组合；

选取16个电压矢量中的7个电压矢量合成所需的V_α、V_β、V_γ，包括：

其中，T_s是开关周期，T_x是V_x的有效作用时间，T_y是V_y的有效作用时间，V_x和V_y为电机电压矢量V_αβ的两个有效矢量，V_x和V_y根据电压矢量V_αβ在静止αβγ坐标系下与α轴的夹角θ范围取16个电压矢量V₁-V₁₆中的两个电压矢量，θ＝arctan(V_β/V_α)，T₀/2是零矢量V₁和V₁₆的有效作用时间，且T_s＝T_x+T_y+T₀；

当V_γ>0时，当V_γ<0时，T_z为三个有效矢量的作用时间；

当V_γ>0时，所述7个电压矢量为V_x、V_y、V₁、V₁₆、V₉、V₁₃及V₁₅，当V_γ<0时，所述7个电压矢量为V_x、V_y、V₁、V₁₆、V₂、V₄及V₈；

V_A、V_B、V_C与V_α、V_β、V_γ的关系为：

7.根据权利要求6所述的调制方法，其特征在于，

当时，V_x为V₁₂，V_y为V₁₀，

当时，V_x为V₁₀，V_y为V₁₄，

当时，V_x为V₁₄，V_y为V₅，

当时，V_x为V₅，V_y为V₇，

当时，V_x为V₇，V_y为V₃，

当时，V_x为V₃，V_y为V₁₂，

j为整数，V_D为开绕组电机驱动器的直流母线电压。

8.根据权利要求7所述的调制方法，其特征在于，控制各个桥臂上桥臂功率开关器件的占空比为：

当时，

当时，

当时，

其中，D_leg1、D_leg2、D_leg3以及D_leg4分别为第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的上桥臂功率开关器件的占空比，k为整数。