專利名稱：變流器的歸一化非線性pwm載波調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變流器的PWM載波調(diào)制方法，特別涉及一種變流器的非線性PWM載波調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，高效率、高功率密度的各種AC/DC、 DC/AC、AC/AC、 DC/DC以及AC/DC/AC電力電子變換技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。以上各類電力電子變流器在采用載波比較方式進行脈寬調(diào)制時采用如下方法。
1、 單一三角載波或鋸齒載波調(diào)制方法。這種方法是將調(diào)制信號與頻率和波形都不變化的三角載波或鋸齒載波信號相比較，得到期望的PWM控制信號去驅(qū)動功率開關(guān)管。
2、 波形變化的鋸齒載波調(diào)制方法。這種方法是按照電路拓撲不同工作段的控制需要，在不同控制階段鋸齒載波在正鋸齒和反鋸齒兩種方式之間切換。
3、 頻率變化的載波或鋸齒載波調(diào)制方法。這種方法是為了降低EMI干擾而改變載波的頻率，也稱為隨機載波或準(zhǔn)隨機載波調(diào)制方式。
以上載波調(diào)制方法最大特點是載波的幅值不能根據(jù)直流母線的電壓情況自動進行調(diào)整，載波信息中沒有含有直流母線電壓紋波的有關(guān)信息，因此難以簡單、實時地消除變流器直流母線電壓紋波對變流器輸出情況的干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法,可以簡單、實時地消除變流器直流母線電壓紋波對變流器輸出情況的干擾。本發(fā)明所解決的問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
3變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法，通過載波信號和被調(diào)制信號進行比較，生成PWM信號，用PWM信號對變流器進行控制，其特征在于，包括
第一步對直流母線電壓進行采樣，產(chǎn)生采樣信號；
第二步對采樣信號進行低通濾波，生成平均采樣信號，利用所述采樣信號和所述平均采樣信號之間的關(guān)系，得出直流母線電壓的變化情況，并生成反映變化情況的歸一化因子^
第三步利用歸一化因子〖對原有載波信號進行修正，生成非線性載波信
號；
第四步利用非線性載波信號替代原有載波信號，與被調(diào)制信號進行比較，生成PWM信號，用PWM信號對變流器進行控制。
所述第二步中，采用如下步驟得到歸一化因子^對采樣信號進行低通濾波，生成平均采樣信號；采樣信號除以平均采樣信號得到歸一化因子《。
所述第三步中，采用如下步驟得到非線性載波信號用歸一化因子g乘以原有載波信號，得到非線性載波信號。
根據(jù)上述技術(shù)方案得到的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法的變流器方案的控制能夠達到下述優(yōu)點-
1、 采用歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法的變流器方案能有效實時消除直流母線上的紋波，特別是低頻紋波對變流器控制的不利影響，改善系統(tǒng)控制。
2、 采用歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法的變流器方案能夠減低平波濾波電容的容量，降低硬件成本。
3、 采用歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法的變流器方案能有效提高變流器的直流電壓利用率，從而提高變流器的效率、功率密度以及集成度。


圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
具體實施例方式
4為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
參照圖l，首先對直流母線電壓進行采樣，產(chǎn)生電壓采樣信號tt。，采樣信號tt。經(jīng)過低通濾波，生成平均采樣信號^。
采樣信號"。除以平均采樣信號^;，得到歸一化因子g。歸一化因子^反映了直流母線電壓的直流母線電壓和直流母線電壓紋波之間的關(guān)系。
用歸一化因子《乘以原有載波信號《^，得到非線性載波信號^^。并用
非線性載波信號替代原有設(shè)備的原有載波信號〈■。
上述過程是本發(fā)明對原有變流器的PWM載波調(diào)制方法的改進部分，以下
的步驟沒有改變。
用非線性載波信號^旨與被調(diào)制信號進行比較，生成pwm信號，用pwm信號對變流器進行控制。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法，通過載波信號和被調(diào)制信號進行比較，生成PWM信號，用PWM信號對變流器進行控制，其特征在于，包括第一步對直流母線電壓進行采樣，產(chǎn)生采樣信號；第二步對采樣信號進行低通濾波，生成平均采樣信號，利用所述采樣信號和所述平均采樣信號之間的關(guān)系，得出直流母線電壓的變化情況，并生成反映變化情況的歸一化因子ξ；第三步利用歸一化因子ξ對原有載波信號進行修正，生成非線性載波信號；第四步利用非線性載波信號替代原有載波信號，與被調(diào)制信號進行比較，生成PWM信號，用PWM信號對變流器進行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法， 其特征在于，所述非線性載波信號與所述采樣信號、所述平均采樣信號以及 所述原有載波信號的關(guān)系為所述非線性載波信號等于，所述原有載波信號乘以所述采樣信號并除以所述平均采樣信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法， 其特征在于，所述第二步中，采用如下步驟得到歸一化因子^對采樣信號進 行低通濾波，生成平均采樣信號；采樣信號除以平均采樣信號得到歸一化因 子《。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法， 其特征在于，所述第三步中，采用如下步驟得到非線性載波信號用歸一化 因子g乘以原有載波信號，得到非線性載波信號。
全文摘要
變流器的歸一化非線性PWM載波調(diào)制方法涉及一種變流器的PWM載波調(diào)制方法，特別涉及一種變流器的非線性PWM載波調(diào)制方法。本發(fā)明從直流母線電壓中引入前饋信號，并利用該前饋信號對原有載波信號進行處理，實現(xiàn)了歸一化非線性PWM載波調(diào)制，有效實時消除了直流母線上的紋波對輸出控制的影響；減低了平波濾波電容的容量，降低了硬件成本；有效提高了變流器的直流電壓利用率，從而提高變流器的效率、功率密度以及集成度。
文檔編號H02M7/44GK101594066SQ200810038030
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者吳衛(wèi)民 申請人:上海海事大學(xué)