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三電平逆變器svpwm控制中扇區(qū)確定的方法_2

文檔序號:9690498閱讀:來源:國知局
逆變器SVPWM控制中扇區(qū)確定的方法的一實施例的流程圖;
[0081] 圖4為空間合成電壓矢量在α,β直角坐標系中的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0082] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖對本發(fā)明的 三電平逆變器SVPWM控制中扇區(qū)確定的方法的【具體實施方式】進行說明。應當理解,此處所 描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0083] 本發(fā)明的三電平逆變器SVPWM控制中扇區(qū)確定的方法應用于如圖1所示的三電平 逆變器中。圖1中,SaOSa2ASa3ASa4ASblASb2ASb3ASb4ASc〇ΛSc3 和se4為三電平逆變器的開 關管以為為為士以為鉗位二極管乂為濾波電感^為濾波電感自身電阻乂乂為直 流母線電容,與鉗位二極管的連接點即為直流母線電壓中點。每個橋臂上有4個開關 管,三相共12個開關管。
[0084] 下面對圖1的電路中每個橋臂的導通或者斷開進行說明。
[0085] 用Sa表示Α橋臂開關(導通或者斷開)狀態(tài),用Sb表示Β橋臂開關狀態(tài),用S。表 示C橋臂開關狀態(tài),對于每個橋臂來說:
[0086]
[0087] 各橋臂開關狀態(tài)對應空間電壓矢量如表1所示:
[0088] 表1各橋臂開關狀態(tài)與空間電壓矢量對照表
[0089]
[0090] 其中,扇區(qū)劃分如表2所示,對應的扇區(qū)圖如圖2所示:
[0091] 且表1中的"空間電壓矢量"與扇區(qū)圖中的標識一一對應。大矢量對應扇區(qū)圖中 六邊形的中心到六個頂點之間的連線,中矢量對應六邊形的中心到六條邊的終點之間的連 線,小矢量對應大矢量的一半。
[0092] 本發(fā)明一實施例的三電平逆變器SVPWM控制中扇區(qū)確定的方法,如圖3所示,包括 以下步驟:
[0093]S100,將作為三電平逆變器的控制指令的空間合成電壓矢量Us,分別在直角坐標 系的α軸和β軸進行投影,如圖4所示,得到相應的投影電壓Ua和1^。其中隊可能在直 角坐標系的任一象限中,不限于圖4所示的空間合成電壓矢量Us在第一象限中的實施例。
[0095]S300,判斷第一電壓Ul、第二電壓u2和第三電壓u3是否大于0。
[0096]S400,根據(jù)第一電壓w、第二電壓u2和第三電壓u3中大于0的個數(shù)及具體大于0 的電壓,確定空間合成電壓矢量隊所在的大扇區(qū)。
[0097] 其直接根據(jù)三個電壓的判斷結果確定空間合成電壓矢量Us,也即需要的直流母線 電壓,所在的大扇區(qū),而無需直接使用直流母線數(shù)值進行計算,大大降低了計算的復雜度。 提高三電平逆變器扇區(qū)判斷的效率,SVPWM控制的效率,從而使逆變器的整體工作效率提 商。
[0098] 如圖2所示,大扇區(qū)包括6個,分別為大扇區(qū)A、大扇區(qū)B、大扇區(qū)C、大扇區(qū)D、大扇 區(qū)E和大扇區(qū)F。其中:大扇區(qū)A完全在空間電壓矢量圖所在直角坐標系的第一象限中;大 扇區(qū)B的一半在空間電壓矢量圖所在直角坐標系的第一象限中,另一半在第二象限中;大 扇區(qū)C完全在空間電壓矢量圖所在直角坐標系的第二象限中;大扇區(qū)D完全在空間電壓矢 量圖所在直角坐標系的第三象限中;大扇區(qū)E的一半在空間電壓矢量圖所在直角坐標系的 第三象限中,另一半在第四象限中;大扇區(qū)F完全在空間電壓矢量圖所在直角坐標系的第 四象限中。
[0099] 較佳地,步驟S400,根據(jù)第一電壓Ul、第二電壓u2和第三電壓u3中大于0的個數(shù) 及具體大于〇的電壓,確定空間合成電壓矢量Us所在的大扇區(qū),包括以下步驟:
[0100]S041,當只有第一電壓Ui大于0時,確定空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)A中。
[0101]S042,當只有第二電壓112大于0時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)B中。
[0102]S043,當所述第一電壓Ul大于0,所述第二電壓u2也大于0,且所述第三電壓u3小 于等于0時,確定所述空間合成電壓矢量us在所述大扇區(qū)C中。
[0103]S044,當只有第三電壓113大于0時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)D中。
[0104]S045,當?shù)谝浑妷簑大于0,第三電壓u3也大于0,且第二電壓u2小于等于0時, 確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)E中。
[0105]S046,當?shù)诙妷簎2大于0,第三電壓u3也大于0,且第一電壓w小于等于0時, 確定空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)F中。
[0106] 具體地,步驟S041~S046的判斷可用公式代替執(zhí)行,具體包括以下步驟:
[0107]S410,設置大扇區(qū)號N=X+2Y+4Z,其中,父在叫> 0時取值為1,否則取值為0;Y 在u2 > 0時取值為1,否則取值為0 ;Ζ在u3 > 0時取值為1,否則取值為0。根據(jù)Χ、Υ、Ζ不 同的取值,Ν會得到不同的數(shù)值作為大扇區(qū)號。
[0108]S420,根據(jù)預設的大扇區(qū)號與空間電壓矢量圖的大扇區(qū)對應關系確定空間合成電 壓矢量隊所在的大扇區(qū)。
[0109] 其中,大扇區(qū)號N的取值包括1、2、3、4、5、6;根據(jù)預設的大扇區(qū)號與空間電壓矢量 圖的大扇區(qū)對應關系確定空間合成電壓矢量隊所在的大扇區(qū),包括以下步驟:
[0110] 當N取1時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)A中。
[0111] 當N取2時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)B中。
[0112] 當N取3時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)C中。
[0113] 當N取4時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)D中。
[0114] 當N取5時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)E中。
[0115] 當N取6時,確定空間合成電壓矢量隊在大扇區(qū)F中。
[0116] 用表格形式表示如表2所示。
[0117] 表2扇區(qū)號對照表
[0118]
[0119] 本發(fā)明實施例的三電平逆變器SVPWM控制中扇區(qū)確定的方法,將扇區(qū)的判斷融合 到一個公式N=X+2Y+4Z中,并根據(jù)公式最終的數(shù)值結果確定所屬扇區(qū),且公式運算簡單, 結果為正整數(shù)。如此進行歸一化處理后,進一步降低了扇區(qū)判斷計算的復雜度。
[0120] 進一步的,每個大扇區(qū)分為4個小扇區(qū),如表3所示,其中大扇區(qū)A的四個小扇區(qū) 分別為A1、A2、A3和A4。大扇區(qū)B的四個小扇區(qū)分別為B1、B2、B3和M。大扇區(qū)C的四個 小扇區(qū)分別為C1、C2、C3和C4。大扇區(qū)C的四個小扇區(qū)分別為D1、D2、D3和D4。大扇區(qū)E 的四個小扇區(qū)分別為E1、E2、E3和E4。大扇區(qū)F的四個小扇區(qū)分別為F1、F2、F3和F4。各 小扇區(qū)在空間電壓矢量圖中的位置如圖2所示。
[0121] 表3扇區(qū)劃分表
[0122]
[0123] 相應的,在判斷出空間合成電壓矢量隊所屬的大扇區(qū)之后,還包括判斷空間合成 電壓矢量Us在所在大扇區(qū)中的哪個小扇區(qū)中的步驟,具體包括以下步驟:
[0124]S500,設置小扇區(qū)號n=x+y+2z。
[0125] 其中:
[0126] 當空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)A中時x,y,z的取值如下:
[0131] 當空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)B中時,X,y,z的取值如下:
[0136] 當空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)C中時,X,y,z的取值如下:
[0141] 當空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)D中時,X,y,z的取值如下:

[0146] 當空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)E中時,x,y,z的取值如下:
[0151] 當空間合成電壓矢量Us在大扇區(qū)F中時,X,y,z的取值如下:
[0156] 前述的VDC為輸入的直流電壓。
[0157] S600,根據(jù)預設的小扇區(qū)號與空間電壓矢量圖的小扇區(qū)對應關系,確定空間合成 電壓矢量Us所在的小扇區(qū)。
[0158] 與大扇區(qū)的確定類似,小扇區(qū)號的取值包括1、2、3、4。當小扇區(qū)號取值為1時,確 定空間合成電壓矢量Us在所在大扇區(qū)中的第一個小扇區(qū)中。當小扇區(qū)號取值為2時,確定 空間合成電壓矢量Us在所在大扇區(qū)中的第二個小扇區(qū)中。當小扇區(qū)號取值為3時,確定空 間合成電壓矢量隊在所在大扇區(qū)中的第三個小扇區(qū)中。當小扇區(qū)號取值為4時,確定空間 合成電壓矢量Us在所在大扇區(qū)中的第四個小扇區(qū)中。且第一個小扇區(qū)包括A1、B1、C1、D1、 E1、F1。第二個小扇區(qū)包括A2、B2、C2、D2、E2、F2。第三個小扇區(qū)包括A3、B3、C3、D3、E3、 F3。第四個小扇區(qū)包括A4、B4、C4、D4、E4、F4。
[0159] 具體的小扇區(qū)的判斷方法及判斷結果如表4所示。
[0160] 表4小扇區(qū)判斷對照表
[0161]

[0163]如此,判斷出大扇區(qū)之后,所有的小扇區(qū)判斷使用相同的公式進行判斷,執(zhí)行簡 單。且對于每個小扇區(qū)預先存儲小扇區(qū)對應的基本電壓矢量。判斷出空間合成電壓矢量Us 所在的扇區(qū)之后,選擇該扇區(qū)內(nèi)最近的三個
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