[发明专利]光伏直驱空调永磁电机的同步空间矢量调制方法及系统

权利要求书

1.一种光伏直驱空调永磁电机的同步空间矢量调制方法，适用于低载波比的系统，其特征在于，包括：

永磁同步电机由异步调制启动，运行至第一预设频率时，切换到高分频的同步调制；

经过一系列同步调制分频切换，降低分频数，最终以低分频的方式运行至最高频率；

在降频时，经过一系列同步调制分频切换，升高分频数；

运行至第二预设频率时，永磁同步电机由同步调制切换至异步调制，停机；

还包括基于MATLAB/Simulink仿真模型验证同步调制脉冲输出的方法，包括：

其中不对称半桥的直流电压源输入为600V，在PWM脉冲生成模块生成PWM触发下，逆变出电压作用在一个三相星形接法的阻感负载，可通过观察负载上的电压和电流波形以验证输出脉冲是否正确；脉冲生成模块则模拟程序中EPWM的配置，其中脉冲生成模块既可支持异步调制又可实现同步调制，而且它还会为占空比计算模块提供一个采样时钟；

还包括实验验证方法，具体为：实验验证所选择的永磁同步电机为多联机压缩机，根据电机的运行特性，所设计的调制切换策略为：电机由异步调制启动，运行至55Hz时，切换到同步33分频，之后经过一系列同步分频切换，最终以同步5分频的方式运行至压缩机的最高频率180Hz；

根据上述切换策略，实验验证方案是：让机组从开机启动，然后一直运行到180Hz，稳定运行一段时间后，再降频运行到45Hz关机；在此过程中压缩机依次经历定位、电流闭环运行、切入转速闭环、异步切入同步、升频的同步分频切换、180Hz运行、降频的同步分频切换、同步切入异步环节；

降频时的分频切换点对应的频率小于升频时分频切换点对应的频率，以避免在切换点附近反复出现分频切换；

在同步调制中，采用固定载波的方式实现相对角度的开关切换；

开关切换的具体过程为：采用两个比较器CMPA和CMPB，每个载波周期可进行两次开关切换；在每个EPWM的周期中得到当前角度为θ，后续的角度为θ1和θ2；根据当前的开关角序列，检查在θ1和θ2中是否存在开关角，若存在开关角，则通过开关角计算CMPA或CAMB的比较器值实现开关切换；

在同步调制时，在获取到输入电压矢量后，根据所需的矢量组合设置零矢量分布系数计算占空比，然后在生成同步调制切换角的时候，再考虑矢量组合的极性；对于任意两个基本矢量和零矢量的组合，按矢量开始极性和零矢量分布系数，一共有六种组合序列表达；

通过同步SVPWM的传统空间策略与同步SVPWM基本母线钳位策略之间的组合实现各种矢量的组合；

同步SVPWM调制原理：对于两电平三相逆变器，根据三相桥臂不同的开关状态组合，得到8种电压空间矢量，包括6个有效电压矢量和2个零电压矢量；

SVPWM是以伏秒平衡原则保证在每个采样周期内，通过电压矢量所在扇区的3个有效电压矢量和零电压矢量的线性组合生成所需的参考电压矢量；因此通过给到参考电压矢量就能计算获取各相脉冲在开关周期内的占空比；

同步SVPWM调制的是建立在SVPWM占空比计算之上，相比异步调制SVPWM，同步调制的脉冲作用与电压矢量角度严格相关；另外同步SVPWM是通过确定每个扇区的采样点个数实现一个电流周期固定输出的脉冲个数；通过传统的空间矢量策略实现的同步SVPWM，其脉冲数P＝3N，其中N为每个扇区的采样点数量； 其中基本母线钳位策略能够实现采样点不变的情况下减小脉冲数量，实现P＝2N+1。

2.一种光伏直驱空调永磁电机的同步空间矢量调制系统，用于执行如权利要求1所述的光伏直驱空调永磁电机的同步空间矢量调制方法，其特征在于，包括：

同步切换模块，用于永磁电机由异步调制启动，运行至第一预设频率时，切换到高分频的同步调制；

第一分频切换模块，用于经过一系列同步调制分频切换，降低分频数，最终以低分频的方式运行至最高频率；

第二分频切换模块，用于在降频时，经过一系列同步调制分频切换，升高分频数；

异步切换模块，用于运行至第二预设频率时，永磁同步电机由同步调制切换至异步调制，停机。

3.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1所述的光伏直驱空调永磁电机的同步空间矢量调制方法的步骤。

4.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1所述的光伏直驱空调永磁电机的同步空间矢量调制方法的步骤。