一种最小电流谐波PWM实现方法与流程

文档序号:14687594发布日期:2018-06-15 05:43阅读:603来源:国知局
本发明及PWM逆变器
技术领域
,具体为一种最小电流谐波PWM实现方法。
背景技术
:电压型PWM逆变器在实现功率变换时,普遍使用SPWM或者SVPWM调制技术实现,这些调制方法的实现原理都是利用将N个等幅值脉冲宽度不等的矩形脉冲来等效正弦波,如图1所示。等效的电压中富含了丰富的高次谐波,这些谐波作用在电机的绕组上,对电机的电流产生影响,而使得电机的电流产生谐波。在众多PWM解决方案中,根据其负载为电机三相无中线系统的特点,SVPWM具有全局最优的特点,得到了普遍采用,但是电流谐波并没有达到最优。但是在某些特定的应用场合,需要采取最小电流谐波的控制策略,而最小电流谐波的控制策略采用了在SPWM基础上叠加1/4次三次谐波的方案,现有的实现方案中一般有硬件方法和软件方法两种:硬件方法是利用FPGA可编程器件实现,产生三角波载波信号,产生正弦给定信号,根据给定信号产生进入谐波发生器,谐波发生器产生谐波信号与给定信号相加,得出调制信号,调制信号与三角载波信号进行比较产生PWM驱动信号。该方案实现方法比较灵活,但是成本高,需要FPGA周边的器件配合。软件方法是根据谐波注入公式,进行离线计算,将离线表格存储入CPU的存储单元,根据需要的输出,查表得出调制信号,更调制信号与内部三角波比较得出PWM调制波形,该方案的实现需要占用大量的CPU存储单元,灵活度差。技术实现要素:为了解决上述问题,本发明提供了一种最小电流谐波PWM实现方法,其实现简单方便,成本低。其技术方案是这样的:一种最小电流谐波PWM实现方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)建立一次调制波形;(2)选定一次调制波形的一个周期,将该周期均分为三个分周期,每个分周期对应三次谐波的一个周期,建立三次谐波注入表;(3)提取待测三次谐波的角度,根据步骤(2)中三次谐波注入表,查询得到对应的谐波注入值;(4)计算谐波注入深度;(5)计算总谐波注入值。采用本发明的方案后,在SPWM实现的基础上,建立三次谐波注入表,根据当前的SPWM的角度与调制深度,可以通过离线查表获得当前的谐波注入量,实现起来简单方便,成本低。附图说明图1为本发明实现流程框图;图2为扇区分区示意图。具体实施方式见图1所示,一种最小电流谐波PWM实现方法,包括以下步骤:(1)建立一次调制波形;(2)选定一次调制波形的一个周期,将该周期均分为三个分周期,每个分周期对应三次谐波的一个周期,建立三次谐波注入表;(3)提取待测三次谐波的角度,根据步骤(2)中三次谐波注入表,查询得到对应的谐波注入值;(4)计算谐波注入深度;(5)计算总谐波注入值。下面具体举例说明,以90kW变频器带90kW异步电机为例,设一次谐波为f(t)=cos(wt+a),三次谐波公式为cos(3wt+a),一次调制波形的一个电气周期只相当于三次谐波3个电气周期,因此⅔π即对应一个三次谐波一个电气周期,将⅓个电气周期的调制波形值变为一个新的电气周期的谐波注入值,即原十二分之一π的谐波注入值即为新的¼π的谐波注入值、原九分之一π的谐波注入值即为新的⅓π的谐波注入值……,以此类推,得到一个三次谐波注入表,根据待测谐波的角度查询对应的谐波注入表即可。这边的电气周期对应说明书附图中的扇区,如图2所示。由10-50Hz不同频率段观察输出电流THDI值输出频率Hz1020304050原来电机输出THDI12.2%9.1%6.5%5.2%4.8%加入扇区值之THDI7.2%6.3%4.3%3.2%2.1%当前第1页1 2 3 
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