專利名稱：基于分類算法四橋臂變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四橋臂變流器矢量調(diào)制方法及裝置，特別是一種基于分類算法四橋臂變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置。
背景技術(shù)：
四橋臂變流器通過第四橋臂來控制中線電流、處理不平衡和線性畸變問題。電壓 空間矢量調(diào)制是目前廣泛采用的一種方法，電壓空間矢量調(diào)制的英文縮寫為SVPWM，從電機(jī)的角度出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，即正弦磁通。由于四橋臂變流器SVPWM基矢量在空間分布是三維的，應(yīng)用于四橋臂SVPWM也稱之為三維電壓空間矢量調(diào)制，三維電壓空間矢量調(diào)制的英文縮寫為3D-SVPWM。SVPWM具有開關(guān)頻率固定、直流電壓利用率高以及控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，在變流器控制中已被廣泛應(yīng)用。四橋臂變流器具有可直接對中性線電流進(jìn)行控制、使用靈活、直流側(cè)電容電壓控制簡單、電流輸出能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。在非線。性和不平衡負(fù)載供電及三相四線制電力系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償中得到較為廣泛的應(yīng)用。但四橋臂變流器開關(guān)狀態(tài)多，傳統(tǒng)3D-SVPWM方法首先通過參考電壓矢量匕與固定的三條直線的關(guān)系來判定所在的三棱柱，再根據(jù)參考電壓矢量》^在abc坐標(biāo)系下的幅值來確定所在的四面體；組成該四面體的三個矢量就是合成參考電壓矢量的基矢量，其作用時間根據(jù)伏秒平衡原理計算得出。其計算過程相當(dāng)復(fù)雜，且其中還包括近似計算，計算效率較低，影響控制的實(shí)時性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種基于分類算法四橋臂變流器的空間矢量調(diào)制方法，解決傳統(tǒng)三維電壓空間矢量調(diào)制方法需要較多運(yùn)算，計算效率較低，影響控制實(shí)時性的問題。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該方法通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
步驟一、由三相參考電壓U計算出六個中間變量巧通過比較網(wǎng)絡(luò)得出最大和次大的吟來確定參考電壓空間矢量匕所在三棱柱；
步驟二、對輸入信號進(jìn)行克拉克變換，由α β Y坐標(biāo)系下參考電壓矢量>^與所在三棱柱內(nèi)五個平面的關(guān)系來確定其所在的四面體；
步驟三、定義％ ,通過與步驟一中最大和次大的性組合，計算三個相鄰基本電壓空間矢量HG的作用時間;
步驟四、根據(jù)以上結(jié)果，對變流器的開關(guān)器件進(jìn)行切換，使四橋臂變流器輸出電壓與參考電壓等效;
所述步驟一中，對三相電壓進(jìn)行線性組合得中間變量，通過式
權(quán)利要求
1.ー種基于分類算法四橋臂變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置，其特征是該方法通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 步驟一、由三相參考電壓Vef、、Vrat計算出六個中間變量吟，通過比較網(wǎng)絡(luò)得出最大和次大的ち來確定參考電壓空間矢量な所在三棱柱； 步驟ニ、對輸入信號進(jìn)行克拉克變換，由α β Y坐標(biāo)系下參考電壓矢量》^與所在三棱柱內(nèi)五個平面的關(guān)系來確定其所在的四面體； 步驟三、定義*%，通過與步驟一中最大和次大的性組合，計算三個相鄰基本電壓空間矢量ろ、勺作用時間％、％、ら; 步驟四、根據(jù)以上結(jié)果，對變流器的開關(guān)器件進(jìn)行切換，使四橋臂變流器輸出電壓與參考電壓等效; 所述步驟一中，對三相電壓進(jìn)行線性組合得中間變量，通過式
2.ー種基于分類算法四橋臂變流器的電壓空間矢量調(diào)制裝置，其特征是四橋臂有源電カ濾波器裝置，該系統(tǒng)由諧波源、四橋臂有源電カ濾波器APF主電路、四橋臂有源電カ濾波器APF控制系統(tǒng)三個部分構(gòu)成；所述的諧波源為帶電阻負(fù)載的三相不可控整流橋，為模擬三相不平衡，在A相接入電阻負(fù)載；所述的有源電カ濾波器APF主電路采用四橋臂變流器結(jié)構(gòu)，用的功率開關(guān)器件IGBT模塊組成四橋臂，在四橋臂后連接緩沖電容電路，緩沖電容電路為電容兩串兩并，且并聯(lián)大電阻；所述的四橋臂有源電カ濾波器APF控制系統(tǒng)包括信號采集電路、AD轉(zhuǎn)換和驅(qū)動信號隔離電路，信號采集電路通過AD轉(zhuǎn)換與驅(qū)動信號隔離電路連接，驅(qū)動信號隔離電路與有源電カ濾波器APF主電路連接。
全文摘要
一種基于分類算法四橋臂變流器的空間矢量調(diào)制方法及裝置，屬于四橋臂變流器矢量調(diào)制方法。一、由三相參考電壓、、計算出六個中間變量，通過比較網(wǎng)絡(luò)得出最大和次大的來確定參考電壓空間矢量所在三棱柱；二、對輸入信號進(jìn)行克拉克變換，由αβγ坐標(biāo)系下參考電壓矢量與所在三棱柱內(nèi)五個平面的關(guān)系來確定其所在的四面體；三、定義，通過與步驟一中最大和次大的線性組合，計算三個相鄰基本電壓空間矢量、、的作用時間、、；四、根據(jù)以上結(jié)果，對變流器的開關(guān)器件進(jìn)行切換，使四橋臂變流器輸出電壓與參考電壓等效。算法實(shí)現(xiàn)過程簡化為計算中間變量、判斷中間變量最大值和次大值、對中間變量進(jìn)行線性組合，步驟清晰，實(shí)現(xiàn)簡單，該算法計算量小，實(shí)時性強(qiáng)。
文檔編號H02M5/458GK102723877SQ20121001591
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者于月森, 伍小杰, 吳璇, 周娟, 張勇, 戴鵬, 王子績, 王超, 秦靜, 耿乙文 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)