一种双逆变器的空间矢量调制方法
【专利摘要】一种双逆变器的空间矢量调制方法，属于逆变器控制领域，本发明为解决现有选取不产生共模电压的基本空间电压矢量进行调制电压，存在直流母线电压利用率较低的问题。本发明方法为：首先将空间电压矢量平面划分为六个扇区，并将参考电压矢量分解为两段矢量：其中一段矢量等效为将双逆变器中的一个逆变器钳位在某一特定开关状态；另一段矢量由另外一个逆变器在其六个子扇区内调制实现；在最大电压范围内进行调制，在矢量合成时引入等效零矢量分配因子，通过零矢量产生的共模电压来抵消基本电压矢量合成时产生的共模电压，抑制双逆变器的共模电压。
【专利说明】一种双逆变器的空间矢量调制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation 的简称，空间矢 量脉宽调制）方法，属于逆变器控制领域。
【背景技术】
[0002] 将传统三相电机绕组中性点拆分开，采用两个逆变器分别从绕组的两端供电，构 成双逆变器供电的开放式绕组电机驱动系统。双逆变器输出的电压矢量分布与三电平逆变 器相同，是一种新型的多电平拓扑，如图1和图2所示。与传统钳位型三电平逆变器相比，双 逆变器不存在电容电压均衡问题，并且双逆变器供电的开放式绕组电机系统具有电流控制 灵活度高、容错性能优越等优点。双逆变器中两个逆变器的直流端可以分别连接两个隔离 的直流电源，也可以并联在一起由一个直流电源供电，分别称为隔离母线双逆变器（图1) 和共母线双逆变器（图2)。然而双逆变器的共模电压问题较为突出：对于隔离母线双逆变 器供电的开放式电机驱动系统，共模电压将导致电机的轴电压和轴电流，损坏轴承；对于共 母线双逆变器系统，共模电压将导致零序电流，影响电机驱动系统的性能。为抑制双逆变器 产生的共模电压，可选取不产生共模电压的基本空间电压矢量进行调制，然而由于这些电 压矢量并非为双逆变器输出的最大幅值电压矢量，因此直流母线电压利用率较低。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是为了解决现有选取不产生共模电压的基本空间电压矢量进行调制 电压，存在直流母线电压利用率较低的问题，提供了一种双逆变器的空间矢量调制方法。
[0004] 本发明所述一种双逆变器的空间矢量调制方法，该方法为：首先将空间电压矢量 平面划分为六个扇区，并将参考电压矢量分解为两段矢量：其中一段矢量等效为将双逆变 器中的一个逆变器钳位在某一特定开关状态；另一段矢量由另外一个逆变器在其六个子扇 区内调制实现；在最大电压范围内进行调制，在矢量合成时引入等效零矢量分配因子，通过 零矢量产生的共模电压来抵消基本电压矢量合成时产生的共模电压，抑制双逆变器的共模 电压。
[0005] 该方法包括以下步骤：
[0006] 步骤1、按下式将参考电压矢量0U的a |3轴分量ua, up变换到abc坐标系中：
【权利要求】
1. 一种双逆变器的空间矢量调制方法，其特征在于，该方法为：首先将空间电压矢量 平面划分为六个扇区，并将参考电压矢量分解为两段矢量：其中一段矢量等效为将双逆变 器中的一个逆变器钳位在某一特定开关状态；另一段矢量由另外一个逆变器在其六个子扇 区内调制实现；在最大电压范围内进行调制，在矢量合成时引入等效零矢量分配因子，通过 零矢量产生的共模电压来抵消基本电压矢量合成时产生的共模电压，抑制双逆变器的共模 电压。
2. 根据权利要求1所述一种双逆变器的空间矢量调制方法，其特征在于，该方法由DSP 实现，该方法包括以下步骤： 步骤1、按下式将参考电压矢量OU的a|3轴分量ua，up变换到abc坐标系中：
步骤3、按照扇区中心点X，将参考电压矢量OU分解为OX和XU两段矢量，并确定钳位逆 变器和调制逆变器：当扇区号为奇数时，VSIl作为钳位逆变器，钳位到某一开关状态以获 得OX矢量，VSI2作为调制逆变器，其电压矢量用于合成XU矢量；当扇区号为偶数时，VSI2 作为钳位逆变器，钳位到某一开关状态来获得OX矢量，VSIl为调制逆变器，其电压矢量用 于合成矢量； 步骤4、在以X为中心的扇区内，判断XU矢量所在的子扇区； 步骤5、根据XU矢量所在的子扇区确定用于合成XU矢量的相邻两个电压矢量，并计算 前后两个电压矢量的作用时间1\和T2; 步骤6、将等效零矢量分配因子X用于零矢量分配，产生零序电压的绝对值为Udc;/3对 应的等效零矢量作用时间为XTtl，另外一个等效零矢量作用时间为（I-1)1/2 ; 步骤7、根据扇区和子扇区画出开关波形，计算等效零矢量分配因子X; 步骤8、根据步骤7获取的开关波形，计算双逆变器中各路功率管开关的开关信号占空 比； 步骤9、配置DSP的定时器Timerl和Timer3,二者具有相同的配置参数，且同步启动， 用于产生两路相同的高频三角载波信号； 步骤10、根据步骤8获取的各路功率管开关的开关信号占空比计算并更新比较寄存器 的值，从而在DSP的PWMl?PWM6和PWM7?PWM12引脚分别产生VSI1、VSI2两个逆变器的 开关信号，完成双逆变器的空间矢量调制信号的生成。
【文档编号】H02P21/14GK104506070SQ201510030578
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月21日 优先权日:2015年1月21日
【发明者】安群涛, 孙东阳, 段建东, 孙立志, 孙力 申请人:哈尔滨工业大学