本發(fā)明涉及逆變器
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其是涉及電流型逆變器的調(diào)制方法和裝置。
背景技術(shù):
:隨著工業(yè)化,自動(dòng)化水平不斷的提高,電力電子逆變器越來越多的運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域,常見的逆變器有電流型Trans-Z源逆變器,電流型Trans-Z源逆變器的工作過程包括3種工作狀態(tài):短路狀態(tài)、開路狀態(tài)和有效狀態(tài),其每一個(gè)載波周期TPWM包括短路時(shí)間t0、開路時(shí)間top和有效狀態(tài)時(shí)間t1、t2。電流型Trans-Z源逆變器的SVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation,空間矢量脈寬調(diào)制)包括對(duì)稱序列和非對(duì)稱序列。非對(duì)稱序列即一個(gè)載波周期TPWM中短路時(shí)間t0、開路時(shí)間top和有效狀態(tài)時(shí)間t1、t2的分布是非對(duì)稱的。例如,時(shí)間序列為t0-top-t1-t2-t0-top-t1-t2,在一個(gè)載波周期內(nèi)其開關(guān)5次,即開關(guān)頻率為5fPWM,其中,fPWM為載波頻率。在對(duì)稱序列中,例如,時(shí)間序列為t0-top-t1-t2-2t0-t2-t1-top-t0,一個(gè)載波周期內(nèi)其開關(guān)5次,即開關(guān)頻率為5fPWM,其中,fPWM為載波頻率,通過上述調(diào)制方法可以使一個(gè)載波周期內(nèi)電流的有效值為需要合成的電流有效值,但是,在這種調(diào)制方法中,非對(duì)稱序列的逆變輸出電流畸變大,諧波含量高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供電流型逆變器的調(diào)制方法和裝置,從而按照時(shí)間序列的分布輸出最優(yōu)波形,并且使降壓模式下的開關(guān)次數(shù)與開關(guān)損耗最小。第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了電流型逆變器的調(diào)制方法,所述方法包括:獲取三相對(duì)稱參考信號(hào),將所述三相對(duì)稱參考信號(hào)進(jìn)行克拉克變換,得到第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào);將所述第一正弦信號(hào)和所述第二正弦信號(hào)進(jìn)行矢量合成,得到矢量合成信號(hào);判斷所述矢量合成信號(hào)位于的扇區(qū);如果所述矢量合成信號(hào)位于第一扇區(qū),則計(jì)算所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間;將載波周期時(shí)間按照序列進(jìn)行分配,并根據(jù)所述第一扇區(qū)的所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間;將多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)。結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式,其中,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間包括第一有效狀態(tài)總時(shí)間、第二有效狀態(tài)總時(shí)間、開路總時(shí)間和短路總時(shí)間,所述計(jì)算所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間包括:獲取所述第一扇區(qū)的第一有效狀態(tài)矢量和第二有效狀態(tài)矢量;根據(jù)所述第一有效狀態(tài)矢量和所述第二有效狀態(tài)矢量分別計(jì)算所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間;根據(jù)預(yù)設(shè)開路占空比和所述載波周期時(shí)間計(jì)算所述開路總時(shí)間;根據(jù)所述載波周期時(shí)間、所述開路總時(shí)間、所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間計(jì)算所述短路總時(shí)間。結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式,其中,所述根據(jù)所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間包括:根據(jù)下式計(jì)算多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間:其中,Tcmp0為第一狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp1為第二狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp2為第三狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp3為第四狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp4為第五狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp5為第六狀態(tài)改變時(shí)間,T1為第一有效狀態(tài)總時(shí)間、T2為第二有效狀態(tài)總時(shí)間、Top為開路總時(shí)間和T0為短路總時(shí)間。結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式,其中,所述將多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)包括:將載波信號(hào)PWM與多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間分別進(jìn)行比較;根據(jù)比較結(jié)果確定所述電流型逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài),其中,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)包括短路狀態(tài)、開路狀態(tài)、第一有效狀態(tài)和第二有效狀態(tài);獲取所述第一扇區(qū)分別對(duì)應(yīng)的所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量;根據(jù)所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量為所述第一扇區(qū)分配相應(yīng)的所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量;根據(jù)所述比較結(jié)果、所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量產(chǎn)生所述觸發(fā)脈沖信號(hào)。結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式,其中,所述根據(jù)比較結(jié)果確定所述電流型逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài)包括:如果所述PWM小于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第一有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第二有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài)。第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供電流型逆變器的調(diào)制裝置,所述裝置包括:三相對(duì)稱參考信號(hào)獲取單元,用于獲取三相對(duì)稱參考信號(hào),將所述三相對(duì)稱參考信號(hào)進(jìn)行克拉克變換,得到第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào);矢量合成單元,用于將所述第一正弦信號(hào)和所述第二正弦信號(hào)進(jìn)行矢量合成,得到矢量合成信號(hào);判斷單元,用于判斷所述矢量合成信號(hào)位于的扇區(qū);橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間計(jì)算單元,用于在所述矢量合成信號(hào)位于第一扇區(qū)的情況下,計(jì)算所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間;分配單元,用于將載波周期時(shí)間按照序列進(jìn)行分配,并根據(jù)所述第一扇區(qū)的所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間;調(diào)制單元,用于將多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)。結(jié)合第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式,其中,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間包括第一有效狀態(tài)總時(shí)間、第二有效狀態(tài)總時(shí)間、開路總時(shí)間和短路總時(shí)間,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間計(jì)算單元包括:有效狀態(tài)矢量獲取單元,用于獲取所述第一扇區(qū)的第一有效狀態(tài)矢量和第二有效狀態(tài)矢量;有效狀態(tài)總時(shí)間計(jì)算單元,用于根據(jù)所述第一有效狀態(tài)矢量和所述第二有效狀態(tài)矢量分別計(jì)算所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間;開路總時(shí)間計(jì)算單元,用于根據(jù)預(yù)設(shè)開路占空比和所述載波周期時(shí)間計(jì)算所述開路總時(shí)間;短路總時(shí)間計(jì)算單元,用于根據(jù)所述載波周期時(shí)間、所述開路總時(shí)間、所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間計(jì)算所述短路總時(shí)間。結(jié)合第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式,其中,所述分配單元包括:根據(jù)下式計(jì)算多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間:其中,Tcmp0為第一狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp1為第二狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp2為第三狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp3為第四狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp4為第五狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp5為第六狀態(tài)改變時(shí)間,T1為第一有效狀態(tài)總時(shí)間、T2為第二有效狀態(tài)總時(shí)間、Top為開路總時(shí)間和T0為短路總時(shí)間。結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第三種可能的實(shí)施方式,其中,所述調(diào)制單元包括:比較單元,用于將載波信號(hào)PWM與多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間分別進(jìn)行比較;確定單元,用于根據(jù)比較結(jié)果確定所述電流型逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài),其中,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)包括短路狀態(tài)、開路狀態(tài)、第一有效狀態(tài)和第二有效狀態(tài);開關(guān)矢量獲取單元,用于獲取所述第一扇區(qū)分別對(duì)應(yīng)的所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量;開關(guān)矢量分配單元,用于根據(jù)所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量為所述第一扇區(qū)分配相應(yīng)的所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量;觸發(fā)脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元,用于根據(jù)所述比較結(jié)果、所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量產(chǎn)生所述觸發(fā)脈沖信號(hào)。結(jié)合第二方面的第三種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第四種可能的實(shí)施方式,其中,所述確定單元包括:如果所述PWM小于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第一有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第二有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例提供了電流型逆變器的調(diào)制方法和裝置,獲取三相對(duì)稱參考信號(hào),將三相對(duì)稱參考信號(hào)進(jìn)行克拉克變換,得到第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào);將第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào)進(jìn)行矢量合成,得到矢量合成信號(hào);判斷矢量合成信號(hào)位于的扇區(qū),如果矢量合成信號(hào)位于第一扇區(qū),則計(jì)算第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間;將載波周期時(shí)間按照序列進(jìn)行分配,并根據(jù)第一扇區(qū)的所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間;將多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào),本發(fā)明按照時(shí)間序列的分布輸出最優(yōu)波形,并且使降壓模式下的開關(guān)次數(shù)與開關(guān)損耗最小。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型Trans-Z源逆變器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型Trans-Z源逆變器電路結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型逆變器的調(diào)制方法流程圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型Trans-Z源逆變器的SVPWM載波空間矢量圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的SVPWM載波調(diào)制圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型逆變器的調(diào)制裝置示意圖。圖標(biāo):10-三相對(duì)稱參考信號(hào)獲取單元;20-矢量合成單元;30-判斷單元;40-橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間計(jì)算單元;50-分配單元;60-調(diào)制單元。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。隨著工業(yè)化和自動(dòng)化水平不斷的提高,電力電子逆變器越來越多的運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域,常見的逆變器可以根據(jù)其輸入和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為電壓型逆變器(VSI)和電流型逆變器(CSI)。本申請(qǐng)主要對(duì)電流型逆變器進(jìn)行說明,電流型逆變器可以包括但不限于,具體為電流型Trans-Z源逆變器。電流型Trans-Z源逆變器是普通電流型Z源逆變器衍生的一種新型電路拓?fù)?,它不僅繼承了CSI的優(yōu)點(diǎn),而且很好的解決了傳統(tǒng)VSI、CSI所存在的問題,具體結(jié)構(gòu)如圖1所示,電流型Trans-Z源逆變器主要包括電壓源、Tans-Z網(wǎng)絡(luò)、逆變器橋、控制模塊和負(fù)載。其中,Tans-Z網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)電感、耦合電感、電容及二極管。電流型Trans-Z源逆變器的等效電路圖如圖2中圖(a)所示,電流型Trans-Z源逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài)包括短路狀態(tài)、開路狀態(tài)和有效狀態(tài),有效狀態(tài)包括第一有效狀態(tài)和第二有效狀態(tài)。參照?qǐng)D2中圖(b)所示,當(dāng)處于開路狀態(tài)時(shí),電容電感的電流關(guān)系由公式(1)至(3)可知:ic1=iL1-iL2iL1=im+i′L1(1)i′L1=-imidc=-i2(2)由公式(1)和(2)可知:ic1=nidc+idc+im=(1+n)idc+im(3)其中,流過電容的電流為ic1,流過電感L1的電流為iL1,流過電感L2的電流為iL2,流過電感Lm的電流為im。參照?qǐng)D2中圖(c)所示,當(dāng)處于有效狀態(tài)時(shí),電容電感的電流關(guān)系由公式(4)可知:在一個(gè)載波周期內(nèi),設(shè)開路占空比為Dop,則開路時(shí)間為DopTs,有效狀態(tài)時(shí)間為(1-Dop)Ts,Ts為載波周期時(shí)間,Ts與Tpwm相同,都為載波周期時(shí)間,對(duì)使用安-秒平衡得:其中,Im、Idc為直流分量,為紋波,由于輸入電流紋波和電磁電流紋波很小,因此,im=Im,idc=Idc,Idc為不包括紋波理想的恒流源,但是紋波很小可忽略不計(jì)。那么有效狀態(tài)時(shí)直流鏈電流由公式(6)可知:升壓因子由公式(7)可知:由上可知,當(dāng)開路占空比Dop不變,增大匝數(shù)比n時(shí),B值增大。同樣當(dāng)n不變時(shí),改變Dop的大小也能改變B的值,從而實(shí)現(xiàn)升降壓。在電流型Trans-Z源逆變器中,橋臂開關(guān)狀態(tài)定義為Sk,具體由公式(8)可知:其中,Sk為1時(shí)表示上橋臂開通,下橋臂關(guān)斷;Sk為O時(shí)表示某一相橋上下橋臂同時(shí)斷開發(fā)生開路;Sk為D時(shí)表示某一相橋上下橋臂關(guān)斷短路;Sk為-1時(shí)表示上橋臂關(guān)斷,下橋臂開通。Sk可以為Sa、Sb和Sc,Sa、Sb和Sc分別代表三個(gè)橋,Sa代表S1和S4,Sb代表S3和S6,Sc代表S5和S2,具體可參照?qǐng)D1。為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解,下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型逆變器的調(diào)制方法流程圖。參照?qǐng)D3,該方法包括以下步驟:步驟S101,獲取三相對(duì)稱參考信號(hào),將所述三相對(duì)稱參考信號(hào)進(jìn)行克拉克變換,得到第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào);這里,三相對(duì)稱參考信號(hào)分別為ia、ib和ic,將ia、ib和ic進(jìn)行克拉克Clark變換,得到相差90度的第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào)具體由公式(9)可知:其中,ia、ib和ic為三相對(duì)稱參考信號(hào),為第一正弦信號(hào),為第二正弦信號(hào),在坐標(biāo)平面上由公式(10)可知:由公式(9)和公式(10)可知:其中,為矢量合成信號(hào),通過公式(10)和公式(11)均可獲取矢量合成信號(hào)不同的矢量狀態(tài)對(duì)應(yīng)的Clark變換的電流和各空間矢量值如表1所示:表1令取四個(gè)變量A、B、C、N,則當(dāng)ia>0時(shí),A=1,ia<0時(shí),A=0;當(dāng)ib>0時(shí),B=1,ib<0時(shí),B=0;當(dāng)ic>0時(shí),C=1,ic<0時(shí),C=0,且N=4A+2B+C,則N與各扇區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示:表2N462315扇區(qū)IIIIIIIVVVI步驟S102,將第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào)進(jìn)行矢量合成,得到矢量合成信號(hào);這里,將第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào)矢量合成為矢量合成信號(hào)通過6個(gè)矢量將圓分成6個(gè)相同角度的扇區(qū),具體可參照?qǐng)D4,為有效狀態(tài)矢量,為短路狀態(tài)矢量,為開路狀態(tài)矢量。6個(gè)有效狀態(tài)矢量、3個(gè)短路狀態(tài)矢量和6個(gè)開路狀態(tài)矢量總共對(duì)應(yīng)了15個(gè)不同的開關(guān)狀態(tài),各個(gè)矢量對(duì)應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)如表3所示:表3步驟S103,判斷所述矢量合成信號(hào)位于的扇區(qū);步驟S104,如果所述矢量合成信號(hào)位于第一扇區(qū),則計(jì)算所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間;這里,通過6個(gè)矢量將圓分成6個(gè)相同角度的扇區(qū),扇區(qū)包括扇區(qū)Ⅰ、扇區(qū)Ⅱ、扇區(qū)Ⅲ、扇區(qū)Ⅳ、扇區(qū)Ⅴ和扇區(qū)Ⅵ。例如,如果矢量合成信號(hào)位于扇區(qū)Ⅰ,則計(jì)算扇區(qū)Ⅰ兩端的兩個(gè)有效狀態(tài)矢量和根據(jù)有效狀態(tài)矢量和分別計(jì)算作用時(shí)間T1和T2。步驟S105,將載波周期時(shí)間按照序列進(jìn)行分配,并根據(jù)所述第一扇區(qū)的所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間;步驟S106,將多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)。進(jìn)一步的,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間包括第一有效狀態(tài)總時(shí)間、第二有效狀態(tài)總時(shí)間、開路總時(shí)間和短路總時(shí)間,所述計(jì)算所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間包括:獲取所述第一扇區(qū)的第一有效狀態(tài)矢量和第二有效狀態(tài)矢量;根據(jù)所述第一有效狀態(tài)矢量和所述第二有效狀態(tài)矢量分別計(jì)算所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間;根據(jù)預(yù)設(shè)開路占空比和所述載波周期時(shí)間計(jì)算所述開路總時(shí)間;根據(jù)所述載波周期時(shí)間、所述開路總時(shí)間、所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間計(jì)算所述短路總時(shí)間。這里,如果矢量合成信號(hào)Iref位于扇區(qū)Ⅰ,則獲取扇區(qū)Ⅰ兩端的兩個(gè)有效狀態(tài)矢量和如果有效狀態(tài)矢量合成信號(hào)位于扇區(qū)Ⅱ,則獲取扇區(qū)Ⅱ兩端的兩個(gè)矢量和具體可參照?qǐng)D4。其次,計(jì)算兩個(gè)有效狀態(tài)矢量對(duì)應(yīng)的有效狀態(tài)總時(shí)間,并且預(yù)設(shè)開路占空比為Dop,載波周期時(shí)間為Tpwm,從而計(jì)算開路總時(shí)間,具體可參照表4所示:表4其中,Ts為載波周期時(shí)間,即Tpwm,Idc為是不包括紋波的理想的恒流源,T1和T2分別為第一有效狀態(tài)總時(shí)間和第二有效狀態(tài)總時(shí)間,Dop為預(yù)設(shè)開路占空比,Top為開路總時(shí)間,Tpwm為載波周期時(shí)間,T0為短路總時(shí)間。為了使各扇區(qū)對(duì)應(yīng)的T1、T2和T0簡(jiǎn)化,令則各扇區(qū)對(duì)應(yīng)的時(shí)間可轉(zhuǎn)化為表5,如表5所示:表5進(jìn)一步的,所述根據(jù)所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間包括:根據(jù)公式(12)計(jì)算多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間:其中,Tcmp0為第一狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp1為第二狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp2為第三狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp3為第四狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp4為第五狀態(tài)改變時(shí)間,Tcmp5為第六狀態(tài)改變時(shí)間,T1為第一有效狀態(tài)總時(shí)間、T2為第二有效狀態(tài)總時(shí)間、Top為開路總時(shí)間和T0為短路總時(shí)間。具體地,將一個(gè)載波周期Tpwm按照第一時(shí)間序列進(jìn)行分配,具體為:t0-top-t1-top-t2-top-2t0-top-t2-top-t1-top-t0,其中,t0=T0/4,top=Top/6,t1=T1/2,t2=T2/2,取三角載波幅值則一個(gè)載波周期Tpwm內(nèi)三角載波為等腰三角形,具體可參照?qǐng)D5所示,Sap和San分別對(duì)應(yīng)S1和S4,Sbp和Sbn分別對(duì)應(yīng)S3和S6,Scp和Scn分別對(duì)應(yīng)S5和S2,即分別對(duì)應(yīng)上下橋的開關(guān)狀態(tài)。進(jìn)一步的,所述將多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)包括:將載波信號(hào)PWM與多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間分別進(jìn)行比較;根據(jù)比較結(jié)果確定所述電流型逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài),其中,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)包括短路狀態(tài)、開路狀態(tài)、第一有效狀態(tài)和第二有效狀態(tài);獲取所述第一扇區(qū)分別對(duì)應(yīng)的所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量;根據(jù)所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量為所述第一扇區(qū)分配相應(yīng)的所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量;根據(jù)所述比較結(jié)果、所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量產(chǎn)生所述觸發(fā)脈沖信號(hào)。具體地,短路狀態(tài)有3個(gè)不同的開關(guān)矢量,開路狀態(tài)有6個(gè)不同的開關(guān)矢量。根據(jù)各個(gè)扇區(qū)兩種有效狀態(tài)時(shí)開關(guān)矢量的特點(diǎn)選擇對(duì)應(yīng)的短路開關(guān)矢量和開路開關(guān)矢量,使每一次狀態(tài)改變只有一個(gè)開關(guān)動(dòng)作。如果矢量合成信號(hào)Iref位于扇區(qū)Ⅰ,則獲取扇區(qū)Ⅰ兩端的兩個(gè)有效狀態(tài)矢量和取短路狀態(tài)開關(guān)矢量為開路狀態(tài)開關(guān)矢量為則在扇區(qū)Ⅰ一個(gè)載波周期Tpwm內(nèi)開關(guān)矢量變化的順序?yàn)椋?D00)→(100)→(1-10)→(100)→(10-1)→(100)→(D00)→(100)→(10-1)→(100)→(1-10)→(100)→(D00),每一次變化只有一個(gè)開關(guān)動(dòng)作。同理Iref處于其他扇區(qū)的時(shí)候,取相應(yīng)的開關(guān)矢量使其每次狀態(tài)改變時(shí)只有一個(gè)開關(guān)動(dòng)作,具體的開關(guān)矢量選擇如表6所示:表6進(jìn)一步的,所述根據(jù)比較結(jié)果確定所述電流型逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài)包括:如果所述PWM小于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第一有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第二有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài)。具體地,PWM的判斷邏輯為:當(dāng)PWM<Tcmp0時(shí),電流型逆變器處于短路狀態(tài);當(dāng)Tcmp0<PWM<Tcmp1時(shí),電流型逆變器處于開路狀態(tài);當(dāng)Tcmp1<PWM<Tcmp2時(shí),電流型逆變器工作于第一有效狀態(tài);當(dāng)Tcmp2<PWM<Tcmp3時(shí),電流型逆變器工作于開路狀態(tài);當(dāng)Tcmp3<PWM<Tcmp4時(shí),電流型逆變器工作于第二有效狀態(tài);當(dāng)Tcmp4<PWM<Tcmp5時(shí),電流型逆變器工作于開路狀態(tài);當(dāng)PWM>Tcmp5時(shí),電流型逆變器處于短路狀態(tài)。由于在SVPWM調(diào)制中不同的矢量作用對(duì)應(yīng)著不同的開關(guān)狀態(tài),在一個(gè)載波周期時(shí)間Tpwm內(nèi)如何分配T1、Top、T2和T0,直接影響電流型逆變器的開關(guān)頻率以及電流型逆變器輸出的諧波含量,將載波周期時(shí)間Tpwm按照第一時(shí)間序列進(jìn)行分配,同時(shí)針對(duì)每一扇區(qū)有效狀態(tài)矢量,選擇對(duì)應(yīng)的短路狀態(tài)開關(guān)矢量和開路狀態(tài)開關(guān)矢量,保證了每一次狀態(tài)變化只有一個(gè)開關(guān)動(dòng)作,從而使開關(guān)動(dòng)作次數(shù)最少,開關(guān)損耗最小。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流型逆變器的調(diào)制裝置示意圖。參照?qǐng)D6,三相對(duì)稱參考信號(hào)獲取單元10,用于獲取三相對(duì)稱參考信號(hào),將所述三相對(duì)稱參考信號(hào)進(jìn)行克拉克變換,得到第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào);矢量合成單元20,用于將所述第一正弦信號(hào)和所述第二正弦信號(hào)進(jìn)行矢量合成,得到矢量合成信號(hào);判斷單元30,用于判斷所述矢量合成信號(hào)位于的扇區(qū);橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間計(jì)算單元40,用于在所述矢量合成信號(hào)位于第一扇區(qū)的情況下,計(jì)算所述第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間;分配單元50,用于將載波周期時(shí)間按照序列進(jìn)行分配,并根據(jù)所述第一扇區(qū)的所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間;調(diào)制單元60,用于將多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)。進(jìn)一步的,橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間包括第一有效狀態(tài)總時(shí)間、第二有效狀態(tài)總時(shí)間、開路總時(shí)間和短路總時(shí)間,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間計(jì)算單元40包括:有效狀態(tài)矢量獲取單元(未示出),用于獲取所述第一扇區(qū)的第一有效狀態(tài)矢量和第二有效狀態(tài)矢量;有效狀態(tài)總時(shí)間計(jì)算單元(未示出),用于根據(jù)所述第一有效狀態(tài)矢量和所述第二有效狀態(tài)矢量分別計(jì)算所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間;開路總時(shí)間計(jì)算單元(未示出),用于根據(jù)預(yù)設(shè)開路占空比和所述載波周期時(shí)間計(jì)算所述開路總時(shí)間;短路總時(shí)間計(jì)算單元(未示出),用于根據(jù)所述載波周期時(shí)間、所述開路總時(shí)間、所述第一有效狀態(tài)總時(shí)間和所述第二有效狀態(tài)總時(shí)間計(jì)算所述短路總時(shí)間。進(jìn)一步的,分配單元50可根據(jù)公式(12)計(jì)算多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間。進(jìn)一步的,所述調(diào)制單元60包括:比較單元(未示出),用于將載波信號(hào)PWM與多個(gè)所述狀態(tài)改變時(shí)間分別進(jìn)行比較;確定單元(未示出),用于根據(jù)比較結(jié)果確定所述電流型逆變器的橋臂開關(guān)狀態(tài),其中,所述橋臂開關(guān)狀態(tài)包括短路狀態(tài)、開路狀態(tài)、第一有效狀態(tài)和第二有效狀態(tài);開關(guān)矢量獲取單元(未示出),用于獲取所述第一扇區(qū)分別對(duì)應(yīng)的所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量;開關(guān)矢量分配單元(未示出),用于根據(jù)所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量為所述第一扇區(qū)分配相應(yīng)的所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量;觸發(fā)脈沖信號(hào)產(chǎn)生單元(未示出),用于根據(jù)所述比較結(jié)果、所述第一有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述第二有效狀態(tài)的開關(guān)矢量、所述短路狀態(tài)的開關(guān)矢量和所述開路狀態(tài)的開關(guān)矢量產(chǎn)生所述觸發(fā)脈沖信號(hào)。進(jìn)一步的,確定單元(未示出)包括:如果所述PWM小于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第一狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第二狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第一有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第三狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第四狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述第二有效狀態(tài);如果所述PWM大于所述第五狀態(tài)改變時(shí)間且小于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述開路狀態(tài);如果所述PWM大于所述第六狀態(tài)改變時(shí)間,則所述電流型逆變器處于所述短路狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例提供了電流型逆變器的調(diào)制方法和裝置,獲取三相對(duì)稱參考信號(hào),將三相對(duì)稱參考信號(hào)進(jìn)行克拉克變換,得到第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào);將第一正弦信號(hào)和第二正弦信號(hào)進(jìn)行矢量合成,得到矢量合成信號(hào);判斷矢量合成信號(hào)位于的扇區(qū),如果矢量合成信號(hào)位于第一扇區(qū),則計(jì)算第一扇區(qū)的橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間;將載波周期時(shí)間按照序列進(jìn)行分配,并根據(jù)第一扇區(qū)的所述橋臂開關(guān)狀態(tài)時(shí)間得到多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間;將多個(gè)狀態(tài)改變時(shí)間進(jìn)行載波調(diào)制,以及進(jìn)行開關(guān)矢量配置,從而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào),本發(fā)明按照時(shí)間序列的分布輸出最優(yōu)波形,并且使降壓模式下的開關(guān)次數(shù)與開關(guān)損耗最小。本發(fā)明實(shí)施例所提供的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法,具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例,在此不再贅述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程,在此不再贅述。另外,在本發(fā)明實(shí)施例的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。最后應(yīng)說明的是:以上所述實(shí)施例,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3