組合式svpwm調製方法
2023-10-31 20:10:32 1
專利名稱：組合式svpwm調製方法
技術領域：
本申請涉及一種交流電機的控制方法，特別是涉及一種SVPWM(space vectorPWM,電壓空間矢量脈寬調製)方法。
背景技術：
SVPWM是交流電機的一種控制方法，該方法將逆變器和交流電機作為一個整體考慮，不再拘泥於使逆變器的輸出電壓儘量接近於三相對稱正弦波，而是著眼於使交流電機儘量形成圓形的磁鏈運動軌跡，並以此為目標來控制逆變器的開關狀態形成PWM波形。常用的SVPWM方法包括七段式SVPWM、平頂(Flat-Top) SVPWM、半頻式SVPWM、FFC (基頻時鐘，Fundamental Frequency Clocking) SVPWM 等。
請參閱
圖1，這是三相逆變器為交流電機供電的原理圖。三相逆變器具有三個橋臂A、B、C，每個橋臂由兩個功率開關器件串聯組成。為簡化起見，將功率開關器件部以開關符號表不。為使電機對稱工作，必須三相同時供電，即在任一時刻每個橋臂有且僅有一個功率開關器件導通。在每個橋臂中，上橋臂的功率開關器件導通、同時下橋臂的功率開關器件關斷，該狀態用「I」表示；上橋臂的功率開關器件關斷、同時下橋臂的功率開關器件導通，該狀態用「O」表示。那麼三相逆變器一共有八種開關狀態，如下表I所示。前六種開關狀態可使三相逆變器正常工作，分別對應於六個基本電壓空間矢量U。、U60, U120, U180, U240, U3000後兩種開關狀態則是無用的，對應於兩個零矢量。零矢量作用於電機時，不形成磁鏈矢量。除零矢量以外的電壓空間矢量作用於電機時，會在電機中形成相應的磁鏈矢量。
權利要求
1.一種組合式SVPWM調製方法，其特徵是，根據交流電機的定子頻率不同而採用不同的SVPWM方法； 當交流電機的定了頻率位於低頻區段，則採用半頻式SVPWM方法； 當交流電機的定子頻率位於中低頻區段，則採用平頂SVPWM方法； 當交流電機的定子頻率位於中高頻區段，則採用七段式SVPWM方法； 當交流電機的定子頻率位於高頻區段，則採用FFC SVPWM方法。
2.根據權利要求I所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，所述低頻區段與中低頻區段的分界點為A點，中低頻區段與中高頻區段的分界點為B點，中高頻區段與高頻區段的分界點為C點。
3.根據權利要求2所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，精確獲取A、B、C三點的方法包括如下步驟 第I步，首先設置一個粗略低頻區間，至少包括50Hz ； 在該粗略低頻區間內，採集半頻式SVPWM和七段式SVPWM的扭矩波動量並計算它們的差值，所述差值計算絕對值不計正負； 然後將令兩者差值最小的頻率點作為A點； 如果令兩者差值最小的頻率點有多個，那麼取這多個頻率點中的最高頻率點作為A佔. 第2步，首先設置一個粗略中低頻區間，至少包括300Hz ； 在該粗略中低頻區間內，採集平頂SVPWM和七段式SVPWM的扭矩波動量並計算它們的差值，所述差值計算絕對值不計正負； 然後將令兩者差值最小的頻率點作為B點； 如果令兩者差值最小的頻率點有多個，那麼取這多個頻率點中的最高頻率點作為B點。
第3步，首先設置一個粗略高頻區間，至少包括1000Hz ； 在該粗略高頻區間內，採集FFC SVPWM和七段式SVPWM的扭矩波動量並計算它們的差值，所述差值計算絕對值不計正負； 然後將令兩者差值最小的頻率點作為C點； 如果令兩者差值最小的頻率點有多個，那麼取這多個頻率點中的最低頻率點作為C點。
4.根據權利要求3所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，所述粗略低頻區間為30Hz IOOHz ο
5.根據權利要求3所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，所述中低頻區間為A點 500Hz。
6.根據權利要求3所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，所述中低頻區間為IOOHz 500Hz ο
7.根據權利要求3所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，所述高頻區間為800Hz 電機最聞頻率。
8.根據權利要求3所述的組合式SVPWM調製方法，其特徵是，所述方法的第I步、第2步、第3步的順序任意調換。
全文摘要
本發明公開了一種組合式SVPWM調製方法，根據交流電機的定子頻率不同而採用不同的SVPWM方法；當交流電機的定子頻率位於低頻區段，則採用半頻式SVPWM方法；當交流電機的定子頻率位於中低頻區段，則採用平頂SVPWM方法；當交流電機的定子頻率位於中高頻區段，則採用七段式SVPWM方法；當交流電機的定子頻率位於高頻區段，則採用FFC SVPWM方法。上述四種SVPWM方法在逆變器的功率損耗上，一般情況下是七段式SVPWM＞平頂SVPWM＞半頻式SVPWM＞FFC SVPWM；在扭矩控制精度上，則在不同的頻率範圍各有最優。本發明將這四種SVPWM方法組合使用，在電機的不同工況下使用不同的SVPWM調製方法，發揮各自所長；從而同時兼顧較低的逆變器功率損耗和較高的扭矩控制精度，並且還增大了電機運行在高頻區段時的輸出功率。
文檔編號H02P21/14GK102882462SQ20121035650
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者馬豔麗, 張東海, 顏宇傑 申請人:聯合汽車電子有限公司