[发明专利]基于载波PWM的Z源双级矩阵变换器调制方法有效

专利信息
申请号: 201810135054.7 申请日: 2018-02-09
公开(公告)号: CN108429469B 公开(公告)日: 2020-06-23
发明(设计)人: 王汝田;韩旭;赵艳峰;钟哲夫;贾松达;王雪 申请(专利权)人: 东北电力大学
主分类号: H02M5/458 分类号: H02M5/458
代理公司: 吉林市达利专利事务所 22102 代理人: 陈传林
地址: 132012 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 基于 载波 pwm 源双级 矩阵 变换器 调制 方法
【权利要求书】:

1.一种基于载波PWM的Z源双级矩阵变换器调制方法,包括整流级、逆变级和Z源网络,所述整流级是由六组双向功率开关组成的三相桥式整流电路,所述逆变级是由六组功率开关组成的三相逆变电路,所述Z源网络是由两个相同的电感和电容组成的X型网络,其特征在于:

对于所述的整流级,将输入相电压划分成六个扇区,在每个扇区内选择两个最大且极性为正的线电压来合成输出的直流电压,使输出中不含零电压,计算相应的占空比;

对于逆变级,在空间电压矢量调制的基础上插入直通矢量,直通矢量的引入为Z源逆变级提供了独特的升压功能;

对于Z源网络,存在两种工作模式:直通零电压状态和非直通零电压状态,然后依据整流级和逆变级的调制过程,画出开关调制顺序图,分别计算出整流级六组双向功率开关的调制信号和逆变级六组功率开关的调制信号,并与同一个三角载波信号比较,得到整流级双向功率开关的驱动信号和逆变级功率开关的驱动信号,所述三角载波信号幅值从-U1到U1变化,其载波周期与调制周期相同;

具体包括以下步骤:

1)所述整流级的六组双向功率开关的调制信号分别为:

当uw0时,

vwp=U1;vxp=-U1;vyp=-U1

vwn=-U1

当uw0时,

vwp=-U1

vwn=U1;vxn=-U1;vyn=-U1

其中,w,x,y∈{a,b,c}vwp、vxp、vyp、vwn、vxn、vyn为整流级六组双向功率开关的调制信号;w为三相输入中绝对值最大相,x和y为另外两相;当uw0时,x、y两相下桥臂开关脉冲信号互补,uw0时,x、y两相上桥臂开关脉冲信号互补;

2)所述逆变级的调制信号为:

其中,VX1和VX2为逆变级X相的调制信号;uX为逆变级输出X相的相电压;X∈{A,B,C};dx和dy为合成直流电压的两个输入线电压的占空比,计算公式为:

为整流级输出的直流电压平均值,计算公式为:

其中,Ui为输入相电压幅值,

uoffset为偏置电压,计算公式为:

其中,umax=max(uA,uB,uC),umin=min(uA,uB,uC);

3)所述直通矢量的调制信号为:

其中,Vst1~Vst7为逆变级中所插入的7个直通矢量的调制信号,dst为直通占空比,0≤dst≤0.5;

4)利用整流级六组双向功率开关的调制信号、逆变级六组功率开关的调制信号和直通矢量的调制信号,分别与设定好的三角载波信号相比较,得到控制整流级双向功率开关的驱动信号和逆变级功率开关的驱动信号。

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