一種空間矢量脈沖寬度調(diào)制中基本矢量作用時間計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及PWM變流器領(lǐng)域,特別涉及一種空間矢量脈沖寬度調(diào)制中基本矢量作 用時間計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)在PWM整流器中有著廣泛的應(yīng)用??臻g矢量脈沖寬度 調(diào)制技術(shù)根據(jù)給定的空間電壓矢量指令值判斷空間電壓矢量指令值所處的扇區(qū),在不同的 扇區(qū)分別計算基本矢量的作用時間,由于每個扇區(qū)的基本矢量不同,每個扇區(qū)的等式有很 大的不同,計算量大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中,基本矢量作用時間計算方法存在如下缺點:六個扇區(qū)中,每個扇區(qū)都 需要解出一個由實數(shù)軸方程和虛數(shù)軸方程組成的方程組才能得到基本矢量的作用時間,計 算量大,計算復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足,提供一種空間矢量脈沖寬度調(diào)制 中基本矢量作用時間計算方法
[0005]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006] -種空間矢量脈沖寬度調(diào)制中基本矢量作用時間計算方法,包含以下順序的步 驟:
[0007]S1.確定空間電壓矢量指令值V#在復(fù)平面上的扇區(qū);
[0008]S2.計算空間電壓矢量指令值V#在第I扇區(qū)時基本矢量的作用時間;
[0009]S3.計算空間電壓矢量指令值V#在第II扇區(qū)、第III扇區(qū)、第IV扇區(qū)、第V扇區(qū)、 第VI扇區(qū)時基本矢量作用時間。
[0010] 所述的步驟S1具體為:定義復(fù)平面上逆時針順序大于等于0弧度小于31 /3弧度 扇區(qū)為第I扇區(qū),大于等于/3弧度小于2 31 /3弧度扇區(qū)為第II扇區(qū),大于等于2 31 /3弧 度小于弧度扇區(qū)為第III扇區(qū),大于等于弧度小于431/3弧度扇區(qū)為第IV扇區(qū),大 于等于4 31 /3小于5 31 /3扇區(qū)為第V扇區(qū),大于等于5 31 /3弧度小于2 31扇區(qū)定義為第VI 扇區(qū),根據(jù)空間電壓矢量指令值<=1^((:08(?1:)+」8;[11(?1:))中的《1:的數(shù)值確定空間電 壓矢量指令值在復(fù)平面上所處的扇區(qū),當on多231時,令on的數(shù)值減去231弧度, 是一個電壓常數(shù),j是復(fù)數(shù)單位,《是電網(wǎng)電壓角頻率,單位為弧度每秒,t為時間,單位為 秒。
[0011] 步驟S2或S3中,所述基本矢量涉及PWM整流器拓撲,PWM整流器的拓撲為:第一 開關(guān)管%和第一二極管VDi反并聯(lián),第二開關(guān)管V2和第二二極管VD2反并聯(lián),第三開關(guān)管V3 和第三二極管VD3反并聯(lián),第四開關(guān)管V4和第四二極管VD4反并聯(lián),第五開關(guān)管V5和第五二 極管VD5反并聯(lián),第六開關(guān)管V6和第六二極管VD6反并聯(lián),反并聯(lián)的兩個元件平行但是導(dǎo)通 方向相反,第一二極管VDi、第三二極管VD3、第五二極管VD5的陰極并聯(lián)在一起,第二二極管 VD2、第四二極管VD4、第六二極管VD6的陽極并聯(lián)在一起,第一二極管VDi的陽極和第四二極 管VD4的陰極在節(jié)點A相連,第三二極管VD3的陽極和第六二極管VD6在節(jié)點B相連,第五二 極管VD5的陽極和第二二極管VD2的陰極在節(jié)點C相連,電網(wǎng)的三相電壓ea、eb、e。分別串聯(lián) 一個等值的電感L連接到PWM整流器的三相橋臂中點A、B、C,直流電容Cd連結(jié)在第五二極 管VD5的陰極和第二二極管VD2的陽極之間,直流電容Cd的電壓為vd。,與第五二極管 陰極相連的一端為正,與第二二極管仰2的陽極相連的一端為負,負載電阻I和直流電容Cd 并聯(lián)。
[0012] 所述的第一開關(guān)管Vi導(dǎo)通時記為1開關(guān)狀態(tài),第一開關(guān)管Vi關(guān)斷時記為0開關(guān)狀 態(tài),第三開關(guān)管v3導(dǎo)通時記為1開關(guān)狀態(tài),第一開關(guān)管V3關(guān)斷時記為0開關(guān)狀態(tài),第五開關(guān) 管V5導(dǎo)通時記為1開關(guān)狀態(tài),第五開關(guān)管V5關(guān)斷時記為0開關(guān)狀態(tài),用三個有順序的數(shù)字 表示某一時刻PWM整流器的開關(guān)狀態(tài),則開關(guān)狀態(tài)〇〇〇作用時按照矢量合成公式合成的矢 量為%、開關(guān)狀態(tài)111作用時按照矢量合成公式合成的的矢量為V7,矢量%和矢量V7重合 于同一個基本矢量〇,開關(guān)狀態(tài)001作用時按照矢量合成公式合成的的矢量為Vl,矢量%與 基本矢量fvdEy4;r3重合,開關(guān)狀態(tài)010作用時按照矢量合成公式合成的的矢量為V2,矢量v2 與基本矢量重合,開關(guān)狀態(tài)Oil作用時按照矢量合成公式合成的的矢量為v3,矢 量v3與基本矢量fV(fce;;r重合,開關(guān)狀態(tài)100作用時按照矢量合成公式合成的的矢量為v4, 矢量v4與基本矢量重合,開關(guān)狀態(tài)101作用時按照矢量合成公式合成的的矢量為 v5,矢量v5與基本矢量重合,開關(guān)狀態(tài)110作用時按照矢量合成公式合成的的矢量 為v6,矢量v6與基本矢量I重合。
[0013] 所述的開關(guān)管為控制開通或控制關(guān)斷的電力電子器件,具體為MOSFET或IGBT,0 代表零電位。
[0014] 步驟S2或S3中,所述基本矢量是指由PWM整流器三相橋臂中點A、B、C點電壓 va、vb、V。按照矢量合成公3
【主權(quán)項】
1. 一種空間矢量脈沖寬度調(diào)制中基本矢量作用時間計算方法,其特征在于,包含以下 順序的步驟:
51. 確定空間電壓矢量指令值Vi在復(fù)平面上的扇區(qū);
52. 計算空間電壓矢量指令值Vi在第I扇區(qū)時基本矢量的作用時間;
53. 計算空間電壓矢量指令值Vi在第II扇區(qū)、第III扇區(qū)、第IV扇區(qū)、第V扇區(qū)、第VI 扇區(qū)時基本矢量作用時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間矢量脈沖寬度調(diào)制中基本矢量作用時間計算方法,其特 征在于,所述的步驟Sl具體為:定義復(fù)平面上逆時針順序大于等于O弧度小于π/3弧度扇 區(qū)為第I扇區(qū),大于等于π /3弧度小于2 π /3弧度扇區(qū)為第II扇區(qū),大于等于2 π /3弧度 小于π弧度扇區(qū)為第III扇區(qū),大于等于π弧度小于431/3弧度扇區(qū)為第IV扇區(qū),大于 等于4 π /3小于5 π /3扇區(qū)為第V扇區(qū),大于等于5 π /3弧度小于2 π扇區(qū)定義為第VI扇 區(qū),根據(jù)空間電壓矢量指令值Vi"= U Jcos(Qt)+jsin(〇 t))中的ω?的數(shù)值確定空間電壓 矢量指令值f在復(fù)平面上所處的扇區(qū),當on多2π時,令on的數(shù)值減去2π弧度,是 一個電壓常數(shù),j是復(fù)數(shù)單位,ω是電網(wǎng)電壓