一种应用于混合型三相三电平有源中点箝位式变换器的空间矢量控制方法与流程

文档序号:20022536发布日期:2020-02-28 07:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用于混合型三相三电平有源中点箝位式变换器的空间矢量控制方法,所述的三相三电平有源中点箝位式变换器,包含直流侧、电容、三个单相桥臂和交流侧;所述的电容直接耦合到直流侧并引出中性点;所述的三个单相桥臂每相桥臂包含上下两个硅基绝缘栅双极型晶体管(sx1、sx4)和中间两个碳化硅基金属氧化物半导体场效应管(sx2、sx3),上下两个硅基绝缘栅双极型晶体管和中间两个碳化硅基金属氧化物半导体场效应管串联直接耦合到电容两端,三个单相桥臂每相桥臂还包含另外两个硅基绝缘栅双极型晶体管(sx5、sx6),所述另外两个硅基绝缘栅双极型晶体管串联后耦合到所述中间两个碳化硅基金属氧化物半导体场效应管的串联支路的两端,并引出中点与电容中性点连接,三个单相桥臂的输出连接到交流侧;所述上下两个硅基绝缘栅双极型晶体管(sx1、sx4)从上到下依次作为第一开关管(sx1)和第四开关管(sx4),所述中间两个碳化硅基金属氧化物半导体场效应管(sx2、sx3)从上到下依次作为第二开关管(sx2)和第三开关管(sx3);所述另外两个硅基绝缘栅双极型晶体管(sx5、sx6)从上到下依次作为第五开关管(sx5)和第六开关管(sx6);

其特征在于,所述的方法包括如下步骤:

(1)将矢量空间划分为扇区,并依据参考矢量的角度和模长确定大扇区和小扇区;

(2)依据所在的小扇区根据“最近三矢量”原则选择使用的矢量v0-v18,每个矢量对应三个单相桥臂的开关状态如表1所示,表1中,vd为输入电源直流电压;每个单项桥臂包含“n”、“p”两种非零开关状态和“l”、“u”两种零开关状态,开关状态切换的方法是,在每个小扇区内部,只允许n状态与u状态互相切换,p状态与l状态互相切换;基于以上方法,获得七段式序列如表2所示,矢量作用顺序按照七段式序列进行分配;

所述的“n”、“p”、“l”、“u”四种开关状态,其定义如下:

状态n:第三开关管(sx3),第四开关管(sx4)和第五开关管(sx5)开通,第一开关管(sx1),第二开关管(sx2)和第六开关管(sx6)关断;

状态l:第一开关管(sx1),第三开关管(sx3),和第六开关管(sx6)开通,第二开关管(sx2),第四开关管(sx4)和第五开关管(sx5)关断;

状态u:第二开关管(sx2),第四开关管(sx4)和第五开关管(sx5)开通,第一开关管(sx1),第三开关管(sx3)和第六开关管(sx6)关断;

状态p:第一开关管(sx1),第二开关管(sx2)和第六开关管(sx6)开通,第三开关管(sx3),第四开关管(sx4)和第五开关管(sx5)关断;

(3)对于不在第一大扇区的矢量进行角度变换,变换后再确定所处的小扇区和相应的三个矢量,并按照如式(1)的伏秒平衡公式确定每个矢量的作用时间并按照七段式分配;

(4)将控制信号加入死区时间转化成相应18路pwm信号;

表1

表2

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的大扇区确定方法如下:

根据参考矢量vref的相角θ如式(2)确定所处的大扇区

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的小扇区确定方法如下:

a)根据调制比ma和输入电源直流电压vd如式(3)确定参考矢量vref的模长;

b)参考向量vref在α轴上的投影为vrefα,在β轴上的投影为vrefβ,根据式(4)确定小扇区;

c)确定小扇区后通过查表2获得相应的作用矢量,并计算矢量的作用时间。

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