基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法

本发明属于电机驱动，涉及一种基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法。

背景技术：

1、随着电力电子技术的蓬勃发展，其在工业产品中得到了广泛应用。在电机驱动系统中，电力电子开关器件显著提升了控制层面的自由度，而且脉冲宽度调制技术的应用极大地提高了系统的驱动性能，使得系统解除了工频驱动的约束，但是却因此导致了共模电压问题的出现。而共模电压具有高频特性，能够激发较高频率的共模电流，在一定频率范围内带来严重的共模电磁干扰，影响电驱系统本身的可靠性以及其他敏感设备的正常运行。除此之外，共模电压还会导致电机绝缘的损害，其激发的共模电流还会对电驱系统来带额外的损耗；减少电机轴承寿命；增加系统运行维护成本。因此，对电驱系统共模电压的抑制策略开展研究是十分必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，该方法能够有效消除共模电压，降低系统的传导电磁干扰，同时成本较低。

2、为达到上述目的，本发明所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，包括：

3、1)采集相移60°y型连接六相永磁同步电机的各相电压、直流侧电压；

4、2)将各相电压的瞬时值与直流侧电压的幅值进行对比，得到开关管的虚拟导通时间；

5、3)根据调制方式及控制周期计算得到spwm、svpwm、不同钳位的dpwm的有效时间偏移量；

6、4)根据相移60°y型连接六相永磁同步电机两套绕组电压的幅值及相位，计算uvw相电压与abc相电压的虚拟导通时间的关系；

7、5)根据uvw相电压与abc相电压的虚拟导通时间的关系以及所述有效时间偏移量计算uvw绕组开关管及abc三相开关管的实际导通时间，并将uvw绕组开关管的导通与关断状态与abc三相开关管的导通与关断状态取反，实现并联三相逆变器驱动相移60°y型连接六相永磁同步电机系统的共模电压消除。

8、进一步的，步骤2)中计算得到的开关管的虚拟导通时间tas、tbs及tcs为：

9、

10、其中，uas*、ubs*及ucs*为三相正弦波瞬时值，ud为直流母线电压，ts为载波周期。

11、进一步的，spwm的有效时间偏移量为：

12、

13、其中，ts为空间矢量调制的采样周期。

14、进一步的，svpwm的有效时间偏移量为：

15、

16、其中，ts为空间矢量调制的采样周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

17、进一步的，60°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

18、if tmin+tmax≥0→toffset＝ts-tmax

19、if tmin+tmax<0→toffset＝-tmin

20、其中，ts为空间矢量调制的采样周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

21、进一步的，30°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

22、if tmin+tmax≥0→toffset＝-tmin

23、if tmin+tmax<0→toffset＝ts-tmax

24、其中，ts为空间矢量调制的采样周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

25、进一步的，在电压正峰值处120°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

26、toffset＝ts-tmax

27、其中，ts为空间矢量调制的采样周期，tmax＝max(tas,tbs,tcs)。

28、进一步的，在电压负峰值处120°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

29、toffset＝-tmin

30、其中，tmin＝min(tas,tbs,tcs)。

31、进一步的，uvw相电压与abc相电压的虚拟导通时间的关系为：

32、

33、其中，tas、tas及tbs为abc相电压的虚拟导通时间，tus、tvs及tws为uvw相电压的虚拟导通时间。

34、本发明具有以下有益效果：

35、本发明所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法在具体操作时，根据uvw相电压与abc相电压的虚拟导通时间的关系以及所述有效时间偏移量计算uvw绕组开关管及abc三相开关管的实际导通时间，并将uvw绕组开关管的导通与关断状态与abc三相开关管的导通与关断状态取反，在有效消除共模电压，降低系统的传导电磁干扰的同时，实现包括spwm、svpwm、不同钳位的dpwm在内的不同调制方式的不间断切换，适用于多种应用场景。

技术特征：

1.一种基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，步骤2)中计算得到的开关管的虚拟导通时间tas、tbs及tcs为：

3.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，spwm的有效时间偏移量为：

4.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，svpwm的有效时间偏移量为：

5.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，60°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

6.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，30°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

7.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，在电压正峰值处120°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

8.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，在电压负峰值处120°钳位的dpwm的有效时间偏移量为：

9.根据权利要求1所述的基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，其特征在于，uvw相电压与abc相电压的虚拟导通时间的关系为：

技术总结本发明公开了一种基于统一电压调制的多模块并联逆变器零共模调制方法，包括：根据调制方式及控制周期计算得到SPWM、SVPWM、不同钳位的DPWM的有效时间偏移量；根据相移60°Y型连接六相永磁同步电机两套绕组电压的幅值及相位，计算UVW相电压与ABC相电压的虚拟导通时间的关系；根据UVW相电压与ABC相电压的虚拟导通时间的关系以及所述有效时间偏移量计算UVW绕组开关管及ABC三相开关管的实际导通时间，并将UVW绕组开关管的导通与关断状态与ABC三相开关管的导通与关断状态取反，实现并联三相逆变器驱动相移60°Y型连接六相永磁同步电机系统的共模电压消除，该方法能够有效消除共模电压，降低系统的传导电磁干扰，同时成本较低。技术研发人员：孟永庆,阚金鹏,陈文洁,杨光,都岩巍,李凤姣,史怡心,李昌熠受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6