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专利号: 2022104326090
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电压型SVM型解结耦空间矢量混合调制方法,该调制方法是针对电路拓扑包括输入电源、输入滤波器、双向开关组和三相负载的电压型半桥式直接矩阵变换器所提出的,其特征在于:通过电压型SVM调制方法获得6路电压型SVM调制信号,然后将其用作两种用途:一种用于矩阵变换器的调制控制,另一种用于结耦逻辑信号Vp、Vn生成,最后将这两种分别由电压型SVM产生的信号通过电压型结耦逻辑运算,生成各开关管驱动信号;

其中,所述电压型结耦逻辑运算包括:通过极性选择逻辑运算将双向开关管逻辑分解为单向可控的开关管,使矩阵变换器各组在正组三相半桥电路工作时,3对互补信号中的正极性选择信号H为高电平,负极性选择信号L为低电平;在负组三相半桥电路工作时,正极性选择信号H为低电平,负极性选择信号L为高电平;

具体包括以下步骤:

步骤1,通过SVM调制方法获得的SVM1~SVM6的6路电压型SVM调制信号;

步骤2,将获得的6路电压型SVM调制信号,用作两种用途:

一种用于矩阵变换器的调制控制;

另一种用于3对极性选择信号H、L的生成;

步骤3,将基础调制信号SVM1~SVM6和极性选择信号H、L进行组合逻辑运算,最终获得

18个单向开关管的驱动信号;

通过极性选择逻辑运算,将双向开关管逻辑分解为单向可控的开关管,矩阵式开关组的三组中每一组逻辑分解为输出正电压、输出负电压两组普通三相半桥电路;逻辑分解矩阵式开关组,得到由SpahA、SpbhA、SpchA构成的A组正组三相半桥;得到由SpahB、SpbhB、SpchB构成的B组正组三相半桥;得到由SpahC、SpbhC、SpchC构成的C组正组三相半桥;得到由SnalA、SnblA、SnclA构成的A组负组三相半桥;得到由SnalB、SnblB、SnclB构成的B组负组三相半桥;得到由SnalC、SnblC、SnclCc构成的C组负组三相半桥;每一组均含有输入电源为三相电网电压ea、eb、ec,输入三相L型滤波器为La、Lb、Lc以及三相星型负载R1、R2、R3。

2.根据权利要求1所述的一种电压型SVM型解结耦空间矢量混合调制方法,其特征在于:所述电压型半桥式直接矩阵变换器的电路拓扑具体为:

所述输入电源采用三相电源,负载采用星型三相负载的连接形式,输入滤波器为三相L型结构,双向开关组为矩阵式开关组,矩阵式开关组由9对双向开关管组成;

输入电源为三相电网电压ea、eb、ec,三相电网电压ea、eb、ec采用星型连接形式;输入滤波器由La、Lb和Lc构成;三相电网电压ea、eb、ec分别和La、Lb和Lc的一端连接;

矩阵式开关组由背靠背连接的SpahA和SnalA、背靠背连接的SpbhA和SnblA、背靠背连接的SpchA和SnclA;背靠背连接的SpahB和SnalB、背靠背连接的SpbhB和SnblB、背靠背连接的SpchB和SnclB;

背靠背连接的SpahC和SnalC、背靠背连接的SpbhC和SnblC、背靠背连接的SpchC和SnclC这9对双向开关管构成;

电感La的输出端与开关管SnalA、SnalB和SnalC的漏极连接;电感Lb的输出端与开关管SnblA、SnblB和SnblC的漏极连接,电感Lc的输出端与开关管SnclA、SnclB和SnclC的漏极相连接;

三相负载电阻包括R1、R2和R3,R1、R2和R3采用星型连接形式;

开关管SpahA、SpbhA和SpchA的漏极相连接并与负载R1一端连接,开关管SpahB、SpbhB和SpchB的漏极相连接并与负载R2一端相连接,开关管SpahC、SpbhC和SpchC的漏极相连接并与负载R3一端相连接,负载R1、R2和R3的另一端相互连接。

3.根据权利要求1所述的一种电压型SVM型解结耦空间矢量混合调制方法,其特征在于:步骤1中,参考输入三相电压相邻的两个自然换相点将输入三相电压空间划分为6个S型电压区域;在两相静止坐标系中,通过8个空间基本电压矢量将电压空间划分为6扇区;将每个扇区中的电压矢量由该扇区两个基本有效矢量和零矢量合成;6扇区电压型SVM调制通过扇区划分、扇区判断、矢量作用时间计算、矢量合成顺序选择最终得到6路SVM信号,取其中+ ‑驱动每一相桥臂上桥臂的3路SVM信号,记为SVM,每一相下桥臂的3路SVM信号,记为SVM。

4.根据权利要求1所述的一种电压型SVM型解结耦空间矢量混合调制方法,其特征在于:步骤2中,将6路电压型SVM调制信号用于3对极性选择信号H、L的生成,电压型SVM调制所得6路SVM驱动信号由三相相差120°的鞍形调制波与锯齿载波作比较生成的3对互补驱动信号,当鞍形调制波大于锯齿载波时,正极性选择信号H为逻辑“1”,负极性选择信号L为逻辑“0”;当鞍形调制波小于锯齿载波时,正极性选择信号H为逻辑“0”,负极性选择信号为逻辑“1”;得到彼此有120°相位差的3对极性选择信号H、L。

5.根据权利要求1所述的一种电压型SVM型解结耦空间矢量混合调制方法,其特征在于:将在步骤2中得到彼此有120°相位差的3对极性选择信号H、L与步骤1中得到6路SVM调制+信号组合逻辑运算,SVM分别和三个正极性选择信号H进行“或”组合逻辑运算得到9路驱动‑信号,包括SpahA、SpbhA、SpchA、SpahB、SpbhB、SpchB、SpahC、SpbhC、SpchC,SVM分别和三个负极性选择信‑号L进行“或”组合逻辑运算得到9路SVM驱动信号,包括SnalA、SnblA、SnclA、SnalB、SnblB、SnclB、SnalC、SnblC、SnclC。