应用于电机驱动系统中的svpwm调制方法
【专利摘要】本发明涉及一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，该方法运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量；将六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量；用三个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区，并计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件；用合成新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个新扇区进行调制；用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零矢量。采用本发明方法可以很好地应用到电机调速系统中对电机进行调速，提高运算速度，且可以降低电机端产生的共模电压。
【专利说明】应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于矢量控制【技术领域】，具体指一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制 方法。
【背景技术】
[0002] 目前，传统的SVPWM调制方法在调制过程中，由于其要对六个扇区进行判断与运 算，使运算速度有了很大降低；且由于使用了零电压矢量，使其在电机调速系统中产生和逆 变直流侧电压相等的共模电压，共模电压会降低电机轴承的使用寿命，对我国工业生产不 利。
【发明内容】
[0003] 发明目的：
[0004] 本发明旨在针对上述情况，提供一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法， 使SVPWM调制方法中的扇区的判断与运算由六扇区降低到三扇区；使其在电机调速系统中 产生的共模电压降低到逆变直流侧电压的六分之一。
[0005] 技术方案：
[0006] 本发明是通过以下技术方案实施的：
[0007] -种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：该方法步骤如下：
[0008] (1)充分运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量；
[0009] (2)将步骤（1)所述的六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量，并根据三 个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区；
[0010] (3)用步骤（2)所述的三个新的非零矢量，根据三个新的非零矢量所划分的扇区， 计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件；
[0011] (4)用合成步骤（2)所述的新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个 新扇区进行调制；
[0012] (5)用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零 矢量。
[0013] 所述的三个新的非零矢量是由六个传统SVPWM方法中的非零矢量进行相邻矢量 两两合成得到的。
[0014] 所述的三个新扇区表示三个新矢量在空间划分出的三部分，每一部分作为一个扇 区。
[0015] 优点和效果：
[0016] 本发明提供了一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，具有如下优点：
[0017] (1)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法在DSP系统中的运算 速度提高50%以上；
[0018] (2)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，对通过本方法调制的电机调速系统 来说，可以使电机端产生的共模电压降低到逆变器直流侧电压的六分之一。
[0019] (3)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法的扇区判断与运算从 六扇区降低到三扇区。
[0020] (4)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法省去复杂的三相到两 相的Clack变换。
[0021] (5)用本发明提供的SVPWM调制方法，优化后，可以使本方法直接通过测得的三相 电压进行换算，使计算过程完全是整数的数学运算。
[0022] (6)用本发明的SVPWM方法进行调制，可以很好地应用到电机调速系统中对电机 进行调速，而且在得到和传统的SVPWM方法相同调制效果的基础上，本发明方法还可以提 高运算速度，且可以降低电机端产生的共模电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是传统SVPWM的六个非零电压矢量图；
[0024] 图2是新矢量合成示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明进行具体说明：
[0026]本发明提供一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：该方法 步骤如下：
[0027] (1)充分运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量，图1即为传统SVPWM算法中所用 的六个空间电压矢量，本发明的SVPWM方法则是在这六个传统矢量的基础上进行了进一步 的创新。
[0028] (2)将步骤（1)所述的六个非零矢量进行处理，组成三个新的非零矢量，并根据三 个新的非零矢量将空间划分为三个新扇区。新的SVPWM优化方法是在传统的SVPWM的基 础上，将六个非零矢量合成为三矢量进行调制，具体做法为：将'、％矢量合成为矢量V x ;将 V2、V3矢量合成为矢量Vy ;将V4、V5矢量合成为矢量Vz，下面令Vx、V y包围的扇区为一扇区； Vy、Vz包围的扇区为二扇区；VZ、V X包围的扇区为三扇区，新矢量合成示意图如图2所示。
[0029] (3)用步骤（2)所述的三个新的非零矢量，根据三个新的非零矢量所划分的扇区， 计算每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件。
[0030] (3. 1)作用时间的计算：按照伏秒平衡原则，由正弦定理可得三个扇区相邻矢量 的作用时间，通过计算可得三个新扇区中相邻矢量作用表1 ;
[0031] 表1新扇区各相邻矢量作用时间表
[0032]
【权利要求】
1. 一种应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：该方法步骤如下： (1) 充分运用传统SVPWM方法中的六个非零矢量； (2) 将步骤（1)所述的六个非零矢量进行处理，组成H个新的非零矢量，并根据H个新 的非零矢量将空间划分为H个新扇区； (3) 用步骤（2)所述的H个新的非零矢量，根据H个新的非零矢量所划分的扇区，计算 每个扇区中相邻矢量的作用时间和判断条件； (4) 用合成步骤（2)所述的新的非零矢量的传统SVPWM方法中的非零矢量对每个新扇 区进行调制； (5) 用每个新扇区中大小相等、方向相反的传统SVPWM方法的非零矢量来代替零矢量。
2. 根据权利要求1所述的应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：所 述的H个新的非零矢量是由六个传统SVPWM方法中的非零矢量进行相邻矢量两两合成得 到的。
3. 根据权利要求1所述的应用于电机驱动系统中的SVPWM调制方法，其特征在于：所 述的H个新扇区表示H个新矢量在空间划分出的H部分，每一部分作为一个扇区。
【文档编号】H02P21/00GK104467594SQ201410721229
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】白保东, 陈志雪, 王禹, 吴红雨 申请人:沈阳工业大学