[发明专利]适用于单相多电平钳位型与级联型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法

摘要

本发明公开了一种适用于单相多电平钳位型与级联型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法。该方法分别针对单相五电平和单相七电平空间矢量脉宽调制，将单相五电平电压矢量空间等效为两个单相三电平电压矢量空间，将单相七电平电压矢量空间等效为三个单相三电平电压矢量空间，从而将单相五电平/七电平空间矢量脉宽调制相关计算简化为单相三电平空间矢量脉宽调制相关计算。在每个开关周期Ts开始时刻，对参考空间电压矢量进行扇区判断，然后根据单相三电平空间矢量脉宽调制原理完成相关计算，并按照特定的矢量作用序列生成PWM信号，完成单相五电平/七电平空间矢量脉宽调制。

主权项

1.一种适用于单相多电平钳位型与级联型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法，将单相多电平空间矢量脉宽调制算法对应的电压矢量空间分割为两个以上单相三电平空间矢量脉宽调制算法对应的电压矢量空间，根据参考空间电压矢量Ur所在扇区的不同，按照特定的矢量合成方案，利用一个固定矢量与一个旋转矢量对参考空间电压矢量Ur进行等效，其中固定矢量用于产生固定的PWM脉冲信号序列，旋转矢量用于完成单相三电平空间矢量脉宽调制相关计算，从而实现单相多电平空间矢量脉宽调制；所述多电平为五电平或七电平；多电平为五电平时，将单相五电平空间矢量脉宽调制算法对应的电压矢量空间分割为两个单相三电平空间矢量脉宽调制算法对应的电压矢量空间，所述特定的矢量合成方案为：在每个开关周期T_s开始时刻，对参考空间电压矢量U_r采样并进行扇区判断：然后当参考空间电压矢量U_r位于I扇区时，利用固定矢量U_I和旋转矢量合成参考空间电压矢量U_r，并用固定矢量U_I产生固定的PWM脉冲信号序列，旋转矢量根据单相三电平SVPWM方法完成空间电压矢量作用时间的相关计算并根据特定的矢量作用序列产生PWM信号；当参考空间电压矢量U_r位于II扇区时，利用固定矢量U_II和旋转矢量合成参考空间电压矢量U_r，并用固定矢量U_II产生固定的PWM脉冲信号序列，旋转矢量根据单相三电平SVPWM方法完成空间电压矢量作用时间的相关计算并根据特定的矢量作用序列产生PWM信号；从而实现单相五电平空间矢量脉宽调制;多电平为七电平时，将单相七电平空间矢量脉宽调制算法对应的电压矢量空间分割为三个单相三电平空间矢量脉宽调制算法对应的电压矢量空间，所述特定的矢量合成方案为：在每个开关周期T_s开始时刻，对参考空间电压矢量U_r采样并进行扇区判断，然后当参考空间电压矢量U_r位于I扇区时，利用固定矢量U_I和旋转矢量合成参考空间电压矢量U_r，并用固定矢量U_I产生固定的PWM脉冲信号序列，旋转矢量根据单相三电平SVPWM方法完成空间电压矢量作用时间的相关计算并根据特定的矢量作用序列产生PWM信号；当参考空间电压矢量U_r位于II扇区时，固定矢量为0，旋转矢量与参考空间电压矢量U_r为同一矢量，利用参考空间电压矢量U_r，根据单相三电平SVPWM方法完成空间电压矢量作用时间的相关计算并根据特定的矢量作用序列产生PWM信号；当参考空间电压矢量位U_r位于III扇区时，利用固定矢量U_III和旋转矢量合成参考空间电压矢量U_r，并用固定矢量U_III产生固定的PWM脉冲信号序列，旋转矢量根据单相三电平SVPWM方法完成空间电压矢量作用时间的相关计算并根据特定的矢量作用序列产生PWM信号；从而实现单相七电平空间矢量脉宽调制。