单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法为：使用单极性控制的载波三角波或锯齿波，以及一组用分段函数表达的调制波，载波与调制波的交点送出开关信号，实现三相二电平逆变器空间电压矢量调制。本发明不但有和常规三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法SVPWM一样的调制效果，如高电压利用率、产生圆形磁链，而且无死区保护要求，波形畸变的问题也不复存在，开关次数减少一半，具有开关损耗小的优势。
【专利说明】单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法，特别涉及一种基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法。
【背景技术】
[0002]三相两电平逆变器调制常用这几种方法:双极性控制的正弦脉宽调制法(SPWM)和空间电压矢量法(SVPWM)，含三次谐波注入的SPWM，基于非连续调制波的DPWMO，DPWMl,DPWM2, DPWMMAX, DPWMMIN 等调制方法。
[0003]上述所有的调制方法，都是基于双极性控制的，双极性控制要求桥臂上下管的状态是互补的，即状态“I”时:上管开通则下管关闭；状态“O”时:下管开通，上管关闭。在状态O到I (或I到O)的切换过程中，一个桥臂的上、下管不能同时开通，否则会造成短路事故，必须有一定的死区时间保证前面开通的管完全关闭后再打开另一个。死区问题无法回避。死区的存在，给硬件的设计带来相当的负担，人们在驱动芯片上增加死区保护技术，或者在设计微处理器时就加入死区保护功能，但是即使这样还会带来波形畸变，对调制效果产生了不利的影响。
[0004]单极性控制技术在单相逆变器的恒频控制中应用较多，而在三相逆变器变频控制中却未见报道。三相逆变器进行单极性调制时，三个桥臂互相牵制，桥臂的上下管全部关闭时输出的电压不确定，变压时不能简单地缩短各电压矢量的作用时间来减小输出的电压，给圆形磁链的产生带来困难。但是，如能充分利用各开关管内并联续流二极管的电压钳位作用，处理好单管(上管或下管)动作时电流的方向，采用适当的调制曲线单极性控制就能产生和双极性控制一样的效果，并且具有开关损耗减少，不用考虑死区保护，无波形畸变的优势。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为了解决现有技术中存在的双极性控制三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法死区问题无法回避的技术问题。
[0006]本发明所采用的技术方案是，基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法，其特征在于，该算法为:使用单极性控制的载波三角波或锯齿波，以及一组用分段函数表达的调制波，载波与调制波的交点送出开关信号，实现三相二电平逆变器空间电压矢量调制，所述分段函数调制波的表达式为:
【权利要求】
1.基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法，其特征在于，该算法为:使用单极性控制的载波三角波或锯齿波，以及一组用分段函数表达的调制波，载波与调制波的交点送出开关信号，实现三相二电平逆变器空间电压矢量调制，所述分段函数调制波的表达式为:
2.根据权利要求1所述的基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法，其特征在于， 所述载波三角波或锯齿波分成两组，正半轴一组，负半轴一组，决定开关周期； Va, Vb, Vc的绝对值代表三个桥臂(a, b, c)在一个开关周期内，开通时间和开关周期的比值，正表示上管动作，下管一直关闭；负表示下管动作，上管一直关闭。
3.根据权利要求1所述的基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法，其特征在于，调制波在进行基频以上变频变压时，取m=l。
4.根据权利要求1所述的基于单极性控制的三相二电平逆变器空间电压矢量调制算法，其特征在于，调制波在进行基频`以下变频变压时，取m〈l。
【文档编号】H02M7/5387GK103746590SQ201410030058
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】陈凯 申请人:丽水学院