[发明专利]一种数字变载波调制方法及系统

说明书

一种数字变载波调制方法，用于对数字控制系统进行谐波优化控制，其特征在于，预设一固定频率的基波与多个不同频率的载波；基波数值划分过程包括：步骤S1，得到每个载波所对应的基波数值的划分数量；步骤S2，根据所有载波所对应的基波数值的划分数量，确定基波的总划分数量；步骤S3，根据总划分数量对基波进行计算以形成包含多个基波数值的基波数组，基波数值选取过程包括：步骤A1，确认待计算载波；步骤A2，根据待计算载波，得到对应的序号增量；步骤A3，根据序号增量，提取基波数值。有益效果：使得变频器、变流器等电力变换装置可以实现数字变载波PWM调制，通过变载波调制，可使得全功率段输出谐波的优化，并兼顾高功率段的损耗。

技术领域

本发明涉及一种载波调制方法，尤其涉及用于PWM调制优化的数字变载波调制方法及系统。

背景技术

在电力系统、电机控制、并网系统的控制中，需要用到PWM调制技术。在数字控制系统中，通常需要设定一载波。考虑到滤波器设计的可靠性。载波频率需要比基波高数十倍左右。为了简化计算，实际处理时，需要预先将基波相关数值预先计算好存放在非易失性存储器中，或在程序内部预先设定好数组。由于控制算法通常在和载波相关的周期运行(如每个载波周期的定点，或过零点等)，基波相关数值的计算也是和载波周期相关的。

发明内容

在实际的控制中，滤波器通常设置在某一特定工作点滤波效果最优，这使得相关装置的输出谐波在不同工况下变化可能极大，如在额定功率时很低，在低功率时，谐波可能很大。单纯地加大载波频率可能使得总体输出谐波更优，但同时会引起高功率时，IGBT等器件损耗加大，热管理困难等问题。

针对上述现有技术的不足，本发明提出一种数字变载波调制方法，可以切换不同的载波频率，使得全功率段输出谐波得到优化，并兼顾高功率段的损耗。

本发明所解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种数字变载波调制方法，用于对数字控制系统进行谐波优化控制，其特征在于，预设一固定频率的基波与多个不同频率的载波；

所述数字变载波调制方法包括一基波数值划分过程与一基波数值选取过程；

所述基波数值划分过程包括：

步骤S1，分别根据每个所述载波和所述基波的频率的比值，以及预设的单个载波周期内对所述载波的控制次数，处理得到每个所述载波所对应的基波数值的划分数量；

步骤S2，根据所有所述载波所对应的所述基波数值的划分数量，确定所述基波的总划分数量；

步骤S3，根据所述总划分数量对所述基波进行计算以形成包含多个所述基波数值的基波数组，并保存于所述数字控制系统中；

于所述基波数组中，所有所述基波数值按序排列，且分别对应于一唯一的序号；

所述基波数值选取过程包括：

步骤A1，确认所述数字控制系统当前工作的所述载波并作为待计算载波；

步骤A2，根据所述待计算载波的频率与所述基波的频率，处理得到所述待计算载波所对应的序号增量；

步骤A3，根据所述序号增量，于所述基波数组中提取对应数量的所述基波数值，以提供给所述数字控制系统正常工作使用。

优选的，其中，

所述步骤S1中，根据下述公式处理得到对应于每个所述载波的所述划分数量：

n_x＝m/a_x*p；

其中，

n_x用于表示预设的第x个所述载波所对应的所述划分数量；

m用于表示预设的所述基波的频率；