阅读说明：本技术 两电平svpwm调制中窄脉冲消除的方法、装置、系统及逆变器 (method, device and system for eliminating narrow pulse in two-level SVPWM (space vector pulse width modulation) and inverter ) 是由 李�浩 楚育博 彭浩 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法、装置、系统及逆变器,预设窄脉冲判断量Dmin,以此判断SVPWM调制算法获得的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否存在窄脉冲；若存在窄脉冲,则对三相电压占空比Ta、Tb、Tc求取平均值Tav,根据Tav的大小确定补偿量T0；分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行补偿,并判断补偿后的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否仍然存在窄脉冲,若存在,则说明进入了SVPWM的过调制区,直接消除窄脉冲,利用DPWM调制输出六方波。本发明通过在识别和判断出现的窄脉冲使得SVPWM调制已经不能满足控制要求时,对窄脉冲进行消除,无需增加专门的硬件电路,从而降低功率器件的故障率,提升了母线电压利用率,且降低了输出谐波。(The invention provides a method, a device and a system for eliminating narrow pulses in two-level SVPWM (space vector pulse width modulation) and an inverter, wherein a narrow pulse judgment quantity Dmin is preset so as to judge whether the three-phase voltage duty ratios Ta, Tb and Tc obtained by an SVPWM algorithm have narrow pulses; if the narrow pulse exists, an average value Tav is obtained for the three-phase voltage duty ratios Ta, Tb and Tc, and the compensation quantity T0 is determined according to the size of Tav; and respectively compensating the three-phase voltage duty ratios Ta, Tb and Tc, judging whether the compensated three-phase voltage duty ratios Ta, Tb and Tc still have narrow pulses, if so, entering an overmodulation region of SVPWM (space vector pulse width modulation), directly eliminating the narrow pulses, and modulating and outputting six square waves by using DPWM (digital pulse width modulation). According to the invention, when the narrow pulse is identified and judged to cause SVPWM modulation to be incapable of meeting the control requirement, the narrow pulse is eliminated without adding a special hardware circuit, so that the fault rate of a power device is reduced, the utilization rate of bus voltage is improved, and output harmonic is reduced.)

两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法、装置、系统及逆变器

技术领域

本发明属于空间矢量调制技术（SVPWM）领域，具体涉及一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法、装置、系统及逆变器。

背景技术

目前，空间矢量调制技术在电压源型逆变器上获得普遍使用，其开关频率较低，且易于数字化实现。但是，经过SVPWM调制策略输出的窄脉冲在逆变器的功率器件（IGBT、MOSFET等）未开通完成又关断的过程中会引起较高的关断尖峰电压，进而导致功率器件损坏，且同时存在输出波形畸变、功率器件损耗增加、母线电压利用率降低等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法、装置、系统及逆变器，从而避免窄脉冲的存在引起的一系列问题。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法，其特征在于：本方法包括以下步骤：

S1、预设窄脉冲判断量Dmin，以此判断SVPWM调制算法获得的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否存在窄脉冲；

S2、若存在窄脉冲，则对三相电压占空比Ta、Tb、Tc求取平均值Tav，根据Tav的大小确定补偿量T0；

S3、分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行补偿，并判断补偿后的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否仍然存在窄脉冲，若存在，则说明进入了SVPWM的过调制区，直接消除窄脉冲，利用DPWM调制输出六方波。

按上述方法，所述的窄脉冲判断量Dmin通过以下公式计算：

Dmin=D1+D2

式中，D1为逆变器死区时间，D2为可以接受的最窄输出脉宽。

按上述方法，所述的S2中，若Tav小于0.5，则T0=0.5-|Tav-0.5|，否则T0=|Tav-0.5|-0.5。

按上述方法，所述的S3中，分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行减补偿量T0的操作，实现补偿。

一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的装置，其特征在于：本装置包括：

窄脉冲判断模块，用于预设窄脉冲判断量Dmin，以此判断SVPWM调制算法获得的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否存在窄脉冲；

补偿量计算模块，用于当判断存在窄脉冲时，对三相电压占空比Ta、Tb、Tc求取平均值Tav，根据Tav的大小确定补偿量T0；

窄脉冲消除模块，用于分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行补偿，并判断补偿后的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否仍然存在窄脉冲，若存在，则说明进入了SVPWM的过调制区，直接消除窄脉冲，利用DPWM调制输出六方波。

按上述装置，所述的窄脉冲判断量Dmin通过以下公式计算：

Dmin=D1+D2

式中，D1为逆变器死区时间，D2为可以接受的最窄输出脉宽。

按上述装置，所述的补偿量计算模块中，若Tav小于0.5，则T0=0.5-|Tav-0.5|，否则T0=|Tav-0.5|-0.5。

按上述装置，所述的窄脉冲消除模块中，具体通过分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行减补偿量T0的操作，实现补偿。

一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的系统，其特征在于：本系统包括控制器和存储器，存储器中存有计算机程序供控制器调用，以完成所述的两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法。

一种逆变器，其特征在于：本逆变器带有所述的两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的系统。

本发明的有益效果为：通过在识别和判断出现的窄脉冲使得SVPWM调制已经不能满足控制要求时，对窄脉冲进行消除，无需增加专门的硬件电路，从而降低功率器件的故障率，提升了母线电压利用率，且降低了输出谐波。

附图说明

图1为本发明一实施例的窄脉冲消除原理图。

图2为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

如图1 和图2所示，本发明提供一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法，包括以下步骤：

S1、预设窄脉冲判断量Dmin，以此判断SVPWM调制算法获得的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否存在窄脉冲。窄脉冲判断量Dmin通过以下公式计算：

Dmin=D1+D2

式中，D1为逆变器死区时间，D2为可以接受的最窄输出脉宽。

S2、若存在窄脉冲，则对三相电压占空比Ta、Tb、Tc求取平均值Tav，根据Tav的大小确定补偿量T0。本实施例中，若Tav小于0.5，则T0=0.5-|Tav-0.5|，否则T0=|Tav-0.5|-0.5。

S3、分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行补偿，例如分别对三相电压占空比Ta、Tb、Tc进行减补偿量T0的操作，并判断补偿后的三相电压占空比Ta、Tb、Tc是否仍然存在窄脉冲，若存在，则说明进入了SVPWM的过调制区，直接消除窄脉冲，利用DPWM调制输出六方波。

本发明还保护一种两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的系统，包括控制器和存储器，存储器中存有计算机程序供控制器调用，以完成所述的两电平SVPWM调制中窄脉冲消除的方法。

此外，本发明还保护了采用上述方法的逆变器。由于直接在软件中采用了上述的窄脉冲消除方法，不需要增加专门的硬件电路即可实现两电平SVPWM调制的窄脉宽消除，有效降低了功率器件的故障率，提升了母线电压利用率，且降低了输出谐波。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。