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专利号: 2018103000143
申请人: 南昌工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于空间矢量调制方法的三角形连接级联H桥逆变器,其特征在于,三角形连接级联H桥逆变器的三相呈三角形连接,且每相均由2n个H桥级联;每一个H桥包括4个IGBT;

采用基于空间矢量调制方法对三角形连接级联H桥逆变器实施控制;

所述的空间矢量调制方法基于三角形轨迹模型而来;

三角形轨迹模型采用α'-β'坐标系,α'-β'坐标系中的基本矢量的表达式为:式中,a,b和c分别开关状态矢量(a,b,c)的三个分量;

三角形轨迹模型,由下式表征:

m表示三角形连接方式线电压调制系数;

基于三角形轨迹模型对三角形连接的级联H桥逆变器实施空间矢量调制;

将三角形轨迹模型等效为星型轨迹模型,如下:

m'表示星形连接方式相电压调制系数,有

星型轨迹模型是指星形连接方式下n个H桥级联的多电平逆变器输出电压空间矢量轨迹模型;

根据三角形轨迹模型与星型轨迹模型的等效关系,故基于星型轨迹模型实现对三角形连接的级联H桥逆变器实施空间矢量调制。

2.根据权利要求1所述的基于空间矢量调制方法的三角形连接级联H桥逆变器,其特征在于,对星形连接级联H桥多电平逆变器输出参考电压空间矢量轨迹模型进行采样,计算最靠近采样参考矢量Vr(αpr',βpr')的三个基本矢量,并把这三个基本矢量作为等效基本矢量,利用伏秒平衡原理计算合成采样参考矢量的等效基本矢量作用时间,直接利用基本矢量作为三角形连接级联H桥逆变器各相的控制信号;

其中,Vr(αpr',βpr')中的Vr表示采样参考矢量名,(αpr',βpr')表示参考矢量的坐标。

3.根据权利要求2所述的基于空间矢量调制方法的三角形连接级联H桥逆变器,其特征在于,计算最靠近采样参考矢量的基本矢量的方法为:分别对采样参考矢量Vr的坐标分量进行取整得基本矢量V0(α0',β0'),其中:α0'=floor(αpr'),β0'=floor(βpr');floor(*)为向下取整函数;

基本矢量包括V0(α0',β0')、V1(α0'+1,β0')、V2(α0',β0'+1),V3(α0'+1,β0'+1);

第一种情况:当(αpr'-α0')+(βpr'-β0')≤1时,用基本矢量V0、V1、V2分时制合成采样参考矢量Vr;

第二种情况:当(αpr'-α0')+(βpr'-β0')>1时,用基本矢量V3、V1、V2分时制合成采样参考矢量Vr。

4.根据权利要求3所述的基于空间矢量调制方法的三角形连接级联H桥逆变器,其特征在于,第一种情况:

当利用V0、V1、V2分时制合成采样参考矢量Vr时:

(1)在基本矢量V0作用时间段,即用-β0'、α0'+β0'、-α0'分别作为三角形连接级联H桥逆变器AB相、BC相、CA相的控制信号;

(2)在基本矢量V1作用时间段,即用-β0'、α0'+β0'+1、-(α0'+1)分别作为三角形连接级联H桥逆变器AB相、BC相、CA相的控制信号;

(3)在基本矢量V2作用时间段,即用-(β0'+1)、α0'+β0'+1、-α0'分别作为三角形连接级联H桥逆变器AB相、BC相、CA相的控制信号;

第二种情况:

当利用V3、V1、V2分时制合成采样参考矢量Vr时:

(1)在基本矢量V3作用时间段,即用-(β0'+1)、α0'+β0'+2、-(α0'+1)分别作为三角形连接级联H桥逆变器AB相、BC相、CA相的控制信号;

(2)在基本矢量V1作用时间段,即用-β0'、α0'+β0'+1、-(α0'+1)分别作为三角形连接级联H桥逆变器AB相、BC相、CA相的控制信号;

(3)在基本矢量V2作用时间段,即用-(β0'+1)、α0'+β0'+1、-α0'分别作为三角形连接级联H桥逆变器AB相、BC相、CA相的控制信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于空间矢量调制方法的三角形连接级联H桥逆变器,其特征在于,n=3~12。

6.根据权利要求1-4任一项所述的基于空间矢量调制方法的三角形连接级联H桥逆变器,其特征在于,n=3。