採用準正弦平頂調製波生成三相pwm的方法
2023-07-31 10:37:31
專利名稱：採用準正弦平頂調製波生成三相pwm的方法
技術領域：
本發明涉及電カ電子學、DSP等技術領域，特別是採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法。
背景技術：
目前普遍應用的三相PWM技術有 I、SPWM (Sinusoidal PWM正弦脈寬調製)技術，在各種SPWM技術中，不對稱規則採樣SPWM(asymmetric regular sampled SPWM)技術因具有諧波含量少，總諧波失真THD(total harmonic voltage distortion)低的優點，而被廣泛應用。不對稱規則採樣SPWM的技術方法是指在每ー載波周期內對正弦調製波^^ sin t採樣二次，採樣點位置分別在三角載波頂點與底點，如圖I所示。圖I中的t2=t1+Tc/2分別為ー個載波周期內的頂點與底點兩次採樣時刻，PWM脈衝間歇時間t。，toff2與開通時間tm由下式得出
Y^offi ~ ~~ (I. - sin οΜγ)、I )^off2 ~~— Msinco{t\ H——)](2)
4I/ton=tonl+ton2=—[In--{sin ω λ + sin co(tx + —))]式中，Tc-三角載波周期セ-調製度，即調製度=調製波幅值/載波幅值；然而，該方法因正弦調製波幅值不能超過三角載波幅值，使得直流電壓利用率比較低，僅為O. 866。2、SVPWM (Space Vector PWM空間電壓矢量脈寬調製)技術，SVPWM通過6個基本空間電壓矢量將矢量空間劃分為6個扇區,如圖2所示。基本矢量標號以abc為序,I代表該相上橋臂開通，O代表該相下橋臂開通。UMf代表輸出參考電壓矢量，Θ為矢量旋轉角。在每個開關周期Ts內，用所在扇區包含的兩個基本空間電壓矢量Ux、Uxil與零矢量u7、U8的線性組合去逼近待輸出的Uref,即UrefTs=UxTfUxi J^U7TJU8Ttl (4)(4)式中Ts=WZI^T1為Ux的作用時間，T2為Uxil的作用時間，Ttl為零矢量U7、U8的作用時間。Ux=UdeA-1)"3, Ud為直流母線電壓。根據每次只切換一個開關狀態的原則，對每ー扇區包含的兩個基本空間電壓矢量，確定矢量標號中含有I個「 I 」的矢量為Ux，含有2個「I」的矢量為Ux±10應用正弦定理得出各扇區空間電壓矢量作用時間！\、T2如表I所
/Jn ο表I各扇區基本矢量作用時間
權利要求
1.一種採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法，其特徵在於構建一準正弦平頂波作為調製波，通過規則採樣法生成所述三相PWM，所述準正弦平頂波的波形數學描述如下
2.根據權利要求I所述的採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法，其特徵在於所述的規則採樣法是不對稱規則採樣法，該採樣法由DSP器件的實時計算予以實現，包括以下步驟 首先將三相逆變電路每相橋臂中的兩個串聯開關IGBT控制極分別通過一驅動電路連接到一 DSP器件的PWM輸出引腳；其次在所述DSP控制中，每一載波周期發生兩次中斷，在中斷時首先計算當前採樣點 ·Jt1STJrtVF序號左值對應的A相調製波角度et=;,接著判別inf = ;角處於調製波的何種波形範 ·JVN圍，當GiiafSa: , -α<ω < ,成2 τ吋，表明採樣位置處於調製波的正弦波部分，則分別按公」= 0+兩_計算A相上橋 ·4 sm a.m 4 aaa臂與下橋臂在每半個載波周期·內的開通時間；當時，表明採樣位置處於 ·2炫<_< ■—CE #ν* ν 調製波的正平頂波部分，則分別按公式 = +計算A相上橋臂與下橋臂開通時間；ijr+a<< <2jr-fl時，表明採樣位置處於調製波的負平頂波部分，則分別按公式U = 財)=計算A相上橋臂與下橋臂開通時間,進而得出 ·44脈寬時間所對應的比較值；計算B相、C相的PWM波方法與A相一致，即先計算出當前採樣點序號k值對應的B相、C相調製波角度，其值分別比A相調製波角度_大￥與#，除此不同外，後續計算 m 3 3與A相一致；其中苓=&為三角載波周期，^ = 4為載波比，份· #為調製波角頻率，·M = ^為調製度，t為PWM脈衝間歇時間，#為PWM脈衝開通時間，其中的取值範圍·, 0.6 < AE <0.8 ；最後DSP器件根據所述比較值控制各相橋臂的IGBT開關在每一載波周期右內的開通與關斷時間，輸出PWM電壓波。
3.根據權利要求I所述的採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法，其特徵在於所述的α為O. 658。
4.根據權利要求I所述的採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法，其特徵在於所述PWM計算依據公式為
5.根據權利要求4所述的採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法，其特徵在於所述的α為O. 658。
全文摘要
本發明涉及一種採用準正弦平頂調製波生成三相PWM的方法，其在制定最佳調製波之後，採用不對稱規則採樣法對三角載波進行調製，意在進一步提升最大輸出線電壓基波幅值即直流電壓利用率。所構建的新型調製波在對三角載波調製後所形成的三相PWM波的最大輸出線電壓基波幅值比SPWM技術高19%，比SVPWM技術高3.2%，且PWM算法比SVPWM技術來得簡單。
文檔編號H02M7/5387GK102684542SQ201210152428
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者王榕生 申請人:福州大學