[发明专利]一种空间电压矢量脉宽的快速调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间电压矢量脉宽的快速调制方法领域，特别是一种应用于变频器的空间电压矢量脉宽的快速调制方法。

背景技术

近年来，电机的矢量控制理论被引入变频器领域，并得到广泛应用。其基本原理是通过控制变频器三相桥臂电压的作用时间占空比，使变频器的输出调制波接近三相交流正弦波，为电机等负载提供电源。

但是由于受到变频器开关器件性能的限制，变频器的输出调制波形脉冲宽度必须保证开关器件能够有效导通和关断，否则开关器件的损耗将大大增加。特别是在高压变频调速领域，由于器件成本与性能等因素的限制，开关器件工作频率均控制在几百赫兹内以减少损耗。而当变频器输出接近电压峰值时，调制的关断时间非常短，此时窄脉宽问题就会变得尤为突出。

为了防止窄脉宽问题对变频器和负载造成的损坏，变频调速系统和变频器等产品多设置有最小脉宽限制。但是最小脉宽限制的设置一方面增加了系统的复杂度，另一方面也减小了变频器电压利用率，降低了设备性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种空间矢量脉宽的调制方法，能有效避免窄脉宽问题的出现，并简化调制过程，提高调制速度。

本发明采用如下技术方案：

一种空间电压矢量脉宽的快速调制方法，其特征在于：包括如下步骤

1）预先设置当前时刻n=0、调制的最小脉宽T_min；限制三相上桥臂作用时间T_a、T_b、T_c的取值范围；

2）置当前时刻n=n+1，并获取该时刻下的参考电压矢量U_ref(n)；

3）根据三相上桥臂作用时间T_a、T_b、T_c的不同取值情况，确定该时刻下使合成电压矢量最接近参考电压矢量U_ref(n)的T_a、T_b、T_c；

4）根据确定的T_a、T_b、T_c对应导通三相上桥臂，三相下桥臂与三相上桥臂反相，维持T_min时间后重复步骤2）。

进一步的，所述的最小脉宽T_min为恒量，根据需要在1us到100us范围取值。

进一步的，在步骤3）中，设置合成电压矢量与参考电压矢量之间的误差E(n)，确定该时刻使合成电压矢量最接近参考电压矢量的T_a、T_b、T_c，是指令第n时刻误差E(n)幅值最小，即min||E(n)||。

进一步的，所述合成电压矢量与参考电压矢量之间的误差E(n)由下式计算得到：

E(n)=Uref(n)-TaTminUa-TbTminUb-TcTminUc+E(n-1)]]>