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专利号: 2023103481411
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三相电流源整流器优化开关电压应力的调制方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤S1、在三相电流源整流器空间矢量调制中,电流空间矢量定义为:其中:isa、isb、isc为abc坐标系下的三相电流源整流器输入电流;isα、isβ为αβ坐标系下的三相电流源整流器输入电流;

步骤S2、三相电流源整流器电流有9个不同状态的电流空间矢量,分别为6个有源矢量I1~I6和3个零矢量I7~I9,有源矢量I1作用时开关管S1、S6导通,有源矢量I2作用时开关管S2、S1导通,有源矢量I3作用时开关管S3、S2导通,有源矢量I4作用时开关管S4、S3导通,有源矢量I5作用时开关管S5、S4导通,有源矢量I6作用时开关管S6、S5导通,零矢量I7作用时开关管S1、S4导通,零矢量I8作用时开关管S3、S6导通,零矢量I9作用时开关管S5、S2导通,结合步骤S1,各个电流空间矢量表达式推导为:其中:idc为直流输出电流;

步骤S3、检测三相电流源整流器输入电压与输入电流的相位角 在αβ坐标系下,根据参考电流所处的位置,将一个工作周期按照顺时针方向划分为12个扇区,其中每个扇区根据相位角 划分子扇区;

步骤S4、根据步骤S3划分的子扇区进行低电压应力电流空间矢量选择;

步骤S5、将步骤S4中选择的低电压应力电流空间矢量按照矢量切换最少开关次数的原则进行矢量排列,排列段式为5段式排列;

步骤S6、根据步骤S4中选择的低电压应力电流空间矢量计算电流空间矢量作用时间;

步骤S7、以三角波为载波信号,根据电流空间矢量作用时间计算的调制波与载波信号进行比较,产生驱动信号S1~S6,驱动三相电流源整流器。

2.根据权利要求1所述的一种三相电流源整流器优化开关电压应力的调制方法,其特征在于:所述步骤S3中每个扇区根据相位角 划分子扇区如下:扇区1: 扇区2:[π/6,π/3);

扇区3: 扇区4:[π/2,2π/3);

扇区5: 扇区6:[5π/6,π);

扇区7: 扇区8:[7π/6,4π/3);

扇区9: 扇区10:[3π/2,5π/3);

扇区11: 扇区12:[‑π/6,0)。

3.根据权利要求2所述的一种三相电流源整流器优化开关电压应力的调制方法,其特征在于:所述步骤S4中各个子扇区中所采用的低电压应力电流空间矢量为:扇区1: 中采用的空间矢量组合为:I1,I2,I6; 中采用的空间矢量组合为:I2,I3,I1;

扇区2:[π/6,π/3)中采用的空间矢量组合为:I2,I3,I1;

扇区3: 中采用的空间矢量组合为:I2,I3,I1, 中采用的空间矢量组合为:I2,I3,I4;

扇区4:[π/2,2π/3)中采用的空间矢量组合为:I2,I3,I4;

扇区5: 中采用的空间矢量组合为:I2,I3,I4, 中采用的空间矢量组合为:I3,I4,I5;

扇区6:[5π/6,π)采用的空间矢量组合为:I3,I4,I5;

扇区7: 采用的空间矢量组合为:I3,I4,I5, 采用的空间矢量组合为:I4,I5,I6;

扇区8:[7π/6,4π/3)采用的空间矢量组合为:I4,I5,I6;

扇区9: 采用的空间矢量组合为:I4,I5,I6, 采用的空间矢量组合为:I5,I6,I1;

扇区10:[3π/2,5π/3)采用的空间矢量组合为:I5,I6,I1;

扇区11: 采用的空间矢量组合为:I5,I6,I1, 中采用的空间矢量组合为:I1,I2,I6;

扇区12:[‑π/6,0)中采用的空间矢量组合为:I1,I2,I6。

4.根据权利要求3所述的一种三相电流源整流器优化开关电压应力的调制方法,其特征在于:所述步骤S5中各个子扇区中所采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:扇区1: 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I1,I2,I1,I6,I1; 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I2,I3,I2,I1,I2;

扇区2:[π/6,π/3)中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I2,I3,I2,I1,I2;

扇区3: 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I2,I3,I2,I1,I2,中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I3,I4,I3,I2,I3;

扇区4:[π/2,2π/3)中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I3,I4,I3,I2,I3;

扇区5: 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I3,I4,I3,I2,I3,中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I4,I5,I4,I3,I4;

扇区6:[5π/6,π)中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I4,I5,I4,I3,I4;

扇区7: 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I4,I5,I4,I3,I4,中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I5,I6,I5,I4,I5;

扇区8:[7π/6,4π/3)中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I5,I6,I5,I4,I5;

扇区9: 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I5,I6,I5,I4,I5,中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I6,I1,I6,I5,I6;

扇区10:[3π/2,5π/3)中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I6,I1,I6,I5,I6;

扇区11: 中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I6,I1,I6,I5,I6,中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I1,I2,I1,I6,I1;

扇区12:[‑π/6,0)中采用的五段式电流空间矢量排列顺序为:I1,I2,I1,I6,I1。

5.根据权利要求4所述的一种三相电流源整流器优化开关电压应力的调制方法,其特征在于:所述步骤S6中计算电流空间矢量作用时间方法如下:在奇数扇区中,合成参考矢量的三个有源矢量In,In+1,In+2的作用时间Tn,Tn+1和Tn+2计算如下:Tn+2=Ts‑T1‑T2,

其中,θ位于(0~π/6)范围内,Tn、Tn+1、Tn+2分别为有源矢量In,In+1,In+2的作用时间;

在偶数扇区中,合成参考矢量的三个有源矢量In,In+1,In‑1的作用时间Tn,Tn+1和Tn‑1计算如下:Tn‑1=Ts‑T1‑T2,

其中,θ位于(‑π/6~0)范围内,Tn、Tn+1、Tn‑1分别为有源矢量In,In+1,In‑1的作用时间。