專(zhuān)利名稱(chēng)：采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相pwm的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ電子學(xué)、DSP等技術(shù)領(lǐng)域，特別是采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法。
背景技術(shù)：
目前普遍應(yīng)用的三相PWM技術(shù)有 I、SPWM (Sinusoidal PWM正弦脈寬調(diào)制)技術(shù)，在各種SPWM技術(shù)中，不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣SPWM(asymmetric regular sampled SPWM)技術(shù)因具有諧波含量少，總諧波失真THD(total harmonic voltage distortion)低的優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用。不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣SPWM的技術(shù)方法是指在每ー載波周期內(nèi)對(duì)正弦調(diào)制波^^ sin t采樣二次，采樣點(diǎn)位置分別在三角載波頂點(diǎn)與底點(diǎn)，如圖I所示。圖I中的t2=t1+Tc/2分別為ー個(gè)載波周期內(nèi)的頂點(diǎn)與底點(diǎn)兩次采樣時(shí)刻，PWM脈沖間歇時(shí)間t。，toff2與開(kāi)通時(shí)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(diào)制度，即調(diào)制度=調(diào)制波幅值/載波幅值；然而，該方法因正弦調(diào)制波幅值不能超過(guò)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(diào)制)技術(shù)，SVPWM通過(guò)6個(gè)基本空間電壓矢量將矢量空間劃分為6個(gè)扇區(qū),如圖2所示。基本矢量標(biāo)號(hào)以abc為序,I代表該相上橋臂開(kāi)通，O代表該相下橋臂開(kāi)通。UMf代表輸出參考電壓矢量，Θ為矢量旋轉(zhuǎn)角。在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期Ts內(nèi)，用所在扇區(qū)包含的兩個(gè)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(shí)間，T2為Uxil的作用時(shí)間，Ttl為零矢量U7、U8的作用時(shí)間。Ux=UdeA-1)"3, Ud為直流母線電壓。根據(jù)每次只切換一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的原則，對(duì)每ー扇區(qū)包含的兩個(gè)基本空間電壓矢量，確定矢量標(biāo)號(hào)中含有I個(gè)“ I ”的矢量為Ux，含有2個(gè)“I”的矢量為Ux±10應(yīng)用正弦定理得出各扇區(qū)空間電壓矢量作用時(shí)間！\、T2如表I所
/Jn ο表I各扇區(qū)基本矢量作用時(shí)間
權(quán)利要求
1.一種采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法，其特征在于構(gòu)建一準(zhǔn)正弦平頂波作為調(diào)制波，通過(guò)規(guī)則采樣法生成所述三相PWM，所述準(zhǔn)正弦平頂波的波形數(shù)學(xué)描述如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法，其特征在于所述的規(guī)則采樣法是不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣法，該采樣法由DSP器件的實(shí)時(shí)計(jì)算予以實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟 首先將三相逆變電路每相橋臂中的兩個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)IGBT控制極分別通過(guò)一驅(qū)動(dòng)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(fā)生兩次中斷，在中斷時(shí)首先計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn) ·Jt1STJrtVF序號(hào)左值對(duì)應(yīng)的A相調(diào)制波角度et=;,接著判別inf = ;角處于調(diào)制波的何種波形范 ·JVN圍，當(dāng)GiiafSa: , -α<ω < ,成2 τ吋，表明采樣位置處于調(diào)制波的正弦波部分，則分別按公」= 0+兩_計(jì)算A相上橋 ·4 sm a.m 4 aaa臂與下橋臂在每半個(gè)載波周期·內(nèi)的開(kāi)通時(shí)間；當(dāng)時(shí)，表明采樣位置處于 ·2炫<_< ■—CE #ν* ν 調(diào)制波的正平頂波部分，則分別按公式 = +計(jì)算A相上橋臂與下橋臂開(kāi)通時(shí)間；ijr+a<< <2jr-fl時(shí)，表明采樣位置處于調(diào)制波的負(fù)平頂波部分，則分別按公式U = 財(cái))=計(jì)算A相上橋臂與下橋臂開(kāi)通時(shí)間,進(jìn)而得出 ·44脈寬時(shí)間所對(duì)應(yīng)的比較值；計(jì)算B相、C相的PWM波方法與A相一致，即先計(jì)算出當(dāng)前采樣點(diǎn)序號(hào)k值對(duì)應(yīng)的B相、C相調(diào)制波角度，其值分別比A相調(diào)制波角度_大￥與#，除此不同外，后續(xù)計(jì)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(diào)制波角頻率，·M = ^為調(diào)制度，t為PWM脈沖間歇時(shí)間，#為PWM脈沖開(kāi)通時(shí)間，其中的取值范圍·, 0.6 < AE <0.8 ；最后DSP器件根據(jù)所述比較值控制各相橋臂的IGBT開(kāi)關(guān)在每一載波周期右內(nèi)的開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間，輸出PWM電壓波。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法，其特征在于所述的α為O. 658。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法，其特征在于所述PWM計(jì)算依據(jù)公式為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法，其特征在于所述的α為O. 658。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用準(zhǔn)正弦平頂調(diào)制波生成三相PWM的方法，其在制定最佳調(diào)制波之后，采用不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣法對(duì)三角載波進(jìn)行調(diào)制，意在進(jìn)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(gòu)建的新型調(diào)制波在對(duì)三角載波調(diào)制后所形成的三相PWM波的最大輸出線電壓基波幅值比SPWM技術(shù)高19%，比SVPWM技術(shù)高3.2%，且PWM算法比SVPWM技術(shù)來(lái)得簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H02M7/5387GK102684542SQ201210152428
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者王榕生 申請(qǐng)人:福州大學(xué)