专利名称：组合式svpwm调制方法
技术领域：
本申请涉及一种交流电机的控制方法，特别是涉及一种SVPWM(space vectorPWM,电压空间矢量脉宽调制)方法。
背景技术：
SVPWM是交流电机的一种控制方法，该方法将逆变器和交流电机作为一个整体考虑，不再拘泥于使逆变器的输出电压尽量接近于三相对称正弦波，而是着眼于使交流电机尽量形成圆形的磁链运动轨迹，并以此为目标来控制逆变器的开关状态形成PWM波形。常用的SVPWM方法包括七段式SVPWM、平顶(Flat-Top) SVPWM、半频式SVPWM、FFC (基频时钟，Fundamental Frequency Clocking) SVPWM 等。
请参阅
图1，这是三相逆变器为交流电机供电的原理图。三相逆变器具有三个桥臂A、B、C，每个桥臂由两个功率开关器件串联组成。为简化起见，将功率开关器件部以开关符号表不。为使电机对称工作，必须三相同时供电，即在任一时刻每个桥臂有且仅有一个功率开关器件导通。在每个桥臂中，上桥臂的功率开关器件导通、同时下桥臂的功率开关器件关断，该状态用“I”表示；上桥臂的功率开关器件关断、同时下桥臂的功率开关器件导通，该状态用“O”表示。那么三相逆变器一共有八种开关状态，如下表I所示。前六种开关状态可使三相逆变器正常工作，分别对应于六个基本电压空间矢量U。、U60, U120, U180, U240, U3000后两种开关状态则是无用的，对应于两个零矢量。零矢量作用于电机时，不形成磁链矢量。除零矢量以外的电压空间矢量作用于电机时，会在电机中形成相应的磁链矢量。
权利要求
1.一种组合式SVPWM调制方法，其特征是，根据交流电机的定子频率不同而采用不同的SVPWM方法； 当交流电机的定了频率位于低频区段，则采用半频式SVPWM方法； 当交流电机的定子频率位于中低频区段，则采用平顶SVPWM方法； 当交流电机的定子频率位于中高频区段，则采用七段式SVPWM方法； 当交流电机的定子频率位于高频区段，则采用FFC SVPWM方法。
2.根据权利要求I所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，所述低频区段与中低频区段的分界点为A点，中低频区段与中高频区段的分界点为B点，中高频区段与高频区段的分界点为C点。
3.根据权利要求2所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，精确获取A、B、C三点的方法包括如下步骤 第I步，首先设置一个粗略低频区间，至少包括50Hz ； 在该粗略低频区间内，采集半频式SVPWM和七段式SVPWM的扭矩波动量并计算它们的差值，所述差值计算绝对值不计正负； 然后将令两者差值最小的频率点作为A点； 如果令两者差值最小的频率点有多个，那么取这多个频率点中的最高频率点作为A占. 第2步，首先设置一个粗略中低频区间，至少包括300Hz ； 在该粗略中低频区间内，采集平顶SVPWM和七段式SVPWM的扭矩波动量并计算它们的差值，所述差值计算绝对值不计正负； 然后将令两者差值最小的频率点作为B点； 如果令两者差值最小的频率点有多个，那么取这多个频率点中的最高频率点作为B点。
第3步，首先设置一个粗略高频区间，至少包括1000Hz ； 在该粗略高频区间内，采集FFC SVPWM和七段式SVPWM的扭矩波动量并计算它们的差值，所述差值计算绝对值不计正负； 然后将令两者差值最小的频率点作为C点； 如果令两者差值最小的频率点有多个，那么取这多个频率点中的最低频率点作为C点。
4.根据权利要求3所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，所述粗略低频区间为30Hz IOOHz ο
5.根据权利要求3所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，所述中低频区间为A点 500Hz。
6.根据权利要求3所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，所述中低频区间为IOOHz 500Hz ο
7.根据权利要求3所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，所述高频区间为800Hz 电机最闻频率。
8.根据权利要求3所述的组合式SVPWM调制方法，其特征是，所述方法的第I步、第2步、第3步的顺序任意调换。
全文摘要
本发明公开了一种组合式SVPWM调制方法，根据交流电机的定子频率不同而采用不同的SVPWM方法；当交流电机的定子频率位于低频区段，则采用半频式SVPWM方法；当交流电机的定子频率位于中低频区段，则采用平顶SVPWM方法；当交流电机的定子频率位于中高频区段，则采用七段式SVPWM方法；当交流电机的定子频率位于高频区段，则采用FFC SVPWM方法。上述四种SVPWM方法在逆变器的功率损耗上，一般情况下是七段式SVPWM＞平顶SVPWM＞半频式SVPWM＞FFC SVPWM；在扭矩控制精度上，则在不同的频率范围各有最优。本发明将这四种SVPWM方法组合使用，在电机的不同工况下使用不同的SVPWM调制方法，发挥各自所长；从而同时兼顾较低的逆变器功率损耗和较高的扭矩控制精度，并且还增大了电机运行在高频区段时的输出功率。
文档编号H02P21/14GK102882462SQ20121035650
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者马艳丽, 张东海, 颜宇杰 申请人:联合汽车电子有限公司