本發(fā)明屬于電機驅(qū)動，涉及一種基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電力電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其在工業(yè)產(chǎn)品中得到了廣泛應用。在電機驅(qū)動系統(tǒng)中，電力電子開關(guān)器件顯著提升了控制層面的自由度，而且脈沖寬度調(diào)制技術(shù)的應用極大地提高了系統(tǒng)的驅(qū)動性能，使得系統(tǒng)解除了工頻驅(qū)動的約束，但是卻因此導致了共模電壓問題的出現(xiàn)。而共模電壓具有高頻特性，能夠激發(fā)較高頻率的共模電流，在一定頻率范圍內(nèi)帶來嚴重的共模電磁干擾，影響電驅(qū)系統(tǒng)本身的可靠性以及其他敏感設(shè)備的正常運行。除此之外，共模電壓還會導致電機絕緣的損害，其激發(fā)的共模電流還會對電驅(qū)系統(tǒng)來帶額外的損耗；減少電機軸承壽命；增加系統(tǒng)運行維護成本。因此，對電驅(qū)系統(tǒng)共模電壓的抑制策略開展研究是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，該方法能夠有效消除共模電壓，降低系統(tǒng)的傳導電磁干擾，同時成本較低。

2、為達到上述目的，本發(fā)明所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，包括：

3、1)采集相移60°y型連接六相永磁同步電機的各相電壓、直流側(cè)電壓；

4、2)將各相電壓的瞬時值與直流側(cè)電壓的幅值進行對比，得到開關(guān)管的虛擬導通時間；

5、3)根據(jù)調(diào)制方式及控制周期計算得到spwm、svpwm、不同鉗位的dpwm的有效時間偏移量；

6、4)根據(jù)相移60°y型連接六相永磁同步電機兩套繞組電壓的幅值及相位，計算uvw相電壓與abc相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系；

7、5)根據(jù)uvw相電壓與abc相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系以及所述有效時間偏移量計算uvw繞組開關(guān)管及abc三相開關(guān)管的實際導通時間，并將uvw繞組開關(guān)管的導通與關(guān)斷狀態(tài)與abc三相開關(guān)管的導通與關(guān)斷狀態(tài)取反，實現(xiàn)并聯(lián)三相逆變器驅(qū)動相移60°y型連接六相永磁同步電機系統(tǒng)的共模電壓消除。

8、進一步的，步驟2)中計算得到的開關(guān)管的虛擬導通時間tas、tbs及tcs為：

9、

10、其中，uas*、ubs*及ucs*為三相正弦波瞬時值，ud為直流母線電壓，ts為載波周期。

11、進一步的，spwm的有效時間偏移量為：

12、

13、其中，ts為空間矢量調(diào)制的采樣周期。

14、進一步的，svpwm的有效時間偏移量為：

15、

16、其中，ts為空間矢量調(diào)制的采樣周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

17、進一步的，60°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

18、if?tmin+tmax≥0→toffset＝ts-tmax

19、if?tmin+tmax<0→toffset＝-tmin

20、其中，ts為空間矢量調(diào)制的采樣周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

21、進一步的，30°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

22、if?tmin+tmax≥0→toffset＝-tmin

23、if?tmin+tmax<0→toffset＝ts-tmax

24、其中，ts為空間矢量調(diào)制的采樣周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

25、進一步的，在電壓正峰值處120°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

26、toffset＝ts-tmax

27、其中，ts為空間矢量調(diào)制的采樣周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)。

28、進一步的，在電壓負峰值處120°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

29、toffset＝-tmin

30、其中，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

31、進一步的，uvw相電壓與abc相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系為：

32、

33、其中，tas、tas及tbs為abc相電壓的虛擬導通時間，tus、tvs及tws為uvw相電壓的虛擬導通時間。

34、本發(fā)明具有以下有益效果：

35、本發(fā)明所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法在具體操作時，根據(jù)uvw相電壓與abc相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系以及所述有效時間偏移量計算uvw繞組開關(guān)管及abc三相開關(guān)管的實際導通時間，并將uvw繞組開關(guān)管的導通與關(guān)斷狀態(tài)與abc三相開關(guān)管的導通與關(guān)斷狀態(tài)取反，在有效消除共模電壓，降低系統(tǒng)的傳導電磁干擾的同時，實現(xiàn)包括spwm、svpwm、不同鉗位的dpwm在內(nèi)的不同調(diào)制方式的不間斷切換，適用于多種應用場景。

技術(shù)特征：

1.一種基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，步驟2)中計算得到的開關(guān)管的虛擬導通時間tas、tbs及tcs為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，spwm的有效時間偏移量為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，svpwm的有效時間偏移量為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，60°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，30°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，在電壓正峰值處120°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，在電壓負峰值處120°鉗位的dpwm的有效時間偏移量為：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，其特征在于，uvw相電壓與abc相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于統(tǒng)一電壓調(diào)制的多模塊并聯(lián)逆變器零共模調(diào)制方法，包括：根據(jù)調(diào)制方式及控制周期計算得到SPWM、SVPWM、不同鉗位的DPWM的有效時間偏移量；根據(jù)相移60°Y型連接六相永磁同步電機兩套繞組電壓的幅值及相位，計算UVW相電壓與ABC相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系；根據(jù)UVW相電壓與ABC相電壓的虛擬導通時間的關(guān)系以及所述有效時間偏移量計算UVW繞組開關(guān)管及ABC三相開關(guān)管的實際導通時間，并將UVW繞組開關(guān)管的導通與關(guān)斷狀態(tài)與ABC三相開關(guān)管的導通與關(guān)斷狀態(tài)取反，實現(xiàn)并聯(lián)三相逆變器驅(qū)動相移60°Y型連接六相永磁同步電機系統(tǒng)的共模電壓消除，該方法能夠有效消除共模電壓，降低系統(tǒng)的傳導電磁干擾，同時成本較低。

技術(shù)研發(fā)人員：孟永慶,闞金鵬,陳文潔,楊光,都巖巍,李鳳姣,史怡心,李昌熠
受保護的技術(shù)使用者：西安交通大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6