[发明专利]一种实现多相变流器SVPWM控制的通用方法

说明书

本发明涉及一种实现多相变流器SVPWM控制的通用方法，包括以下步骤：S1：对多相变流器的有效电压矢量划分扇区；S2：选取工作矢量；S3：对基波电压参考矢量所在扇区进行判断；S4：对各次谐波平面构建虚拟电压矢量；S5：根据虚拟电压矢量获取工作矢量的持续时间；S6：根据工作矢量的持续时间，按零矢量对称分布的连续SVPWM方式确定m相变流器某相的上桥臂开关导通时刻及关断时刻；S7：根据各谐波电压参考矢量变化对变流器进行控制。与现有技术相比，本发明对奇数相对称多相变流器的SVPWM控制具有简易明了的通用性，可方便地实现正弦供电与谐波注入无缝衔接，提高电压利用率。

技术领域

本发明涉及对称多相负载变频供电技术领域，尤其是涉及一种实现多相变流器SVPWM控制的通用方法。

背景技术

能源短缺、环境污染和气候变暖，是21世纪人类所面临的全球化问题，引起了世界各国对节能技术的广泛关注，节能降耗刻不容缓。电力工业是产能大户，同时也是耗能大户，电机及其系统节能是当前国际社会共同关注的话题。除了制定相应耗能标准，大力推广高效率电动机以外，采用大功率交流调速系统的节约效果非常明显，而对称绕组多相电机为实现大功率传动提供了一条可靠的途径。对称绕组多相电机因具有转矩密度高、效率高、转矩脉动小和容错能力强等突出优点而被广泛地应用于船舰推进、电力机车和可再生能源发电等场合。由多相变流器和对称绕组多相电机构成的交流调速系统在提高系统整体性能和实现低压大功率传动等方面具有较好的优势。多相变流器PWM控制是多相调速系统的核心技术。对于多相PWM变流器来说，通常采用SPWM方法、CFPWM方法和SVPWM方法。其中CFPWM方法和SPWM方法由于开关频率、波形质量和母线电压利用率等因素，使其不太适合应用于大功率对称绕组多相电机调速系统PWM控制当中。为了保证调速系统的运行质量，有必要对多相变流器进行SVPWM控制。

SVPWM控制方法把变流器和交流电机视为一体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器工作，从而产生恒定的电磁转矩。在现有的文献中，针对五相变流器提出了一种五相SVPWM的相邻最大两矢量(NTV)SVPWM方式，虽然这种电压调制的电压利用率较高，但过多的谐波含量成为其实际应用的最大障碍。也有文献根据在载波周期内的参考电压与逆变器输出的平均电压相等原理提出了一种基于载波的SVPWM技术，但这种方法不仅不能准确计算逆变器各桥臂在每个采样周期内的导通时间，而且对采样周期的高要求导致该技术的实现变得困难。此外，国内外有关九相变流器正弦供电时SVPWM实现方法较少，还处于初级阶段，且已有技术中的方法都比较复杂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现多相变流器SVPWM控制的通用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种实现多相变流器SVPWM控制的通用方法，包括以下步骤：

S1：扇区划分：对多相变流器的有效电压矢量划分扇区；

S2：工作矢量选取：对划分后的扇区选取工作矢量；

S3：扇区判断：对基波电压参考矢量所在扇区进行判断；

S4：虚拟电压矢量构建：对各次谐波平面构建虚拟电压矢量；

S5：工作矢量持续时间获取：根据虚拟电压矢量获取工作矢量的持续时间；

S6：上桥臂导通及关断时刻确定：根据工作矢量的持续时间，按零矢量对称分布的连续SVPWM方式确定m相变流器某相的上桥臂开关导通时刻及关断时刻；

S7：变流器控制：根据正弦波控制和谐波注入控制策略，调整各谐波电压参考矢量变化对变流器进行控制。

优选地，所述的步骤S1中，多相变流器的有效电压矢量的获取表达式为：