一种基于BCPWM调制的相电流重构方法与装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106452261A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610911298.0(22)申请日2016.10.19(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人胡文斌王艳秋俞爱娟哈进兵吕建国(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人薛云燕(51)Int.Cl.H02P21/22(2016.01)H02P27/08(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图4页(54)发明名称一种基于BCPWM调制的相电流重构方法与装置(57)摘要本发明公开了一种基于BCPWM调制的相电流重构方法与装置。该方法采用BCPWM调制方式，若某一相电流无法采样时，在零矢量段中间插入固定时间的有效矢量，占空比补偿后，采样两相有效矢量对应的电流来重构三相电流；若两个相电流均无法采样时，相邻两个PWM周期里，将固定时间的有效矢量轮流插入到A相和B相中，保持占空比不变，采样每个PWM周期中插入矢量作用下的电流值而另一相电流保持为上一次的采样值，进行电流重构。所述装置包括BCPWM调制模块、PWM信号调节模块、直流电流采样模块和电流重构模块。本发明能够在整个矢量空间对电动机三相电流进行重构，克服了有效矢量作用时间较短时，重构电流不准确带来的不利影响，避免了矢量失真，可靠性大大增强。CN106452261ACN106452261A权利要求书1/4页1.一种基于BCPWM调制的相电流重构方法，其特征在于，采用BCPWM调制方式，在一个PWM周期内，根据电流采样情况进行如下处理：若某一相电流无法采样时，在零矢量段中间插入时间为Tw的有效矢量，并保持占空比不变，采样两相有效矢量对应的电流来重构三相电流；其中时间Tw为直流母线电流信号上升稳定时间与AD采样时采样转换时间之和；若两个相电流均无法采样时，相邻两个PWM周期里，将时间为Tw的有效矢量轮流插入到A相和B相中，并保持占空比不变，采样每一个PWM周期中插入有效矢量的电流值而另一相电流保持为上一次的采样值，进行电流重构；否则，直接进行相电流采样与重构。2.根据权利要求1所述的基于BCPWM调制的相电流重构方法，其特征在于，所述BCPWM调制方式，即母线箝位PWM调制方式，把一相电平箝位，开关器件不动作，每个载波周期只有两组开关需要动作；PWM逆变器的上桥臂导通用0表示，下桥臂导通用1表示；零矢量都以V111的形式全部插入PWM载波周期中间，使得一个载波周期内只有两相开关动作，占空比最大的相PWM波在PWM周期内开关不动作。3.根据权利要求1或2所述的基于BCPWM调制的相电流重构方法，其特征在于，所述每个PWM周期的上行半周期的PWM波形，对应的两相比较点时间包括占空比较大相比较点时间Tmax和占空比较小相比较点时间Tmid，其中Tmax＞Tmid；对应的下行半周期PWM波形两相比较点时间包括占空比较大相比较点时间Tm'ax、占空比较小相比较点时间Tm'id，其中Tm'ax＜Tm'id；有效矢量作用时间T1、T2分别为：所述T1或T2小于时间Tw时，在零矢量段中间插入时间为Tw的有效矢量，则产生比较时间点Tx1、Tx2，其中Ts为开关周期。4.根据权利要求3所述的基于BCPWM调制的相电流重构方法，其特征在于，所述T1或T2小于时间Tw时，在零矢量段中间插入时间为Tw的有效矢量，具体如下：(A)若且1)当时，将占空比较大的一相全部置高，并在该相加入Tw有效矢量，不需要占空比补偿，分别对满足采样要求的有效矢量对应的相电流进行采样，重构出三相电流；2)当时，则在占空比较大的一相的中间位置插入时间为Tw的有效矢量，分别对满足采样要求的有效矢量对应的相电流进行采样，重构出三相电流；(B)若且则在占空比较小的一相的中间位置插入时间为Tw的有效矢量，分别对满足采样要求的有效矢量对应的相电流进行采样，重构出三相电流；(C)若且则在相邻两个PWM周期里，将时间为Tw的有效矢量轮流插入到A相和B相中，并对每一个PWM周期中插入有效矢量对应的相电流进行采样，而另一相电流保持为上一次的采样值，重构出三相电流。2CN106452261A权利要求书2/4页5.根据权利要求4所述的基于BCPWM调制的相电流重构方法，其特征在于，所述T1或T2小于时间Tw时，在零矢量段中间插入时间为Tw的有效矢量，同时对插入时间为Tw的有效矢量所对应相的PWM波进行占空比补偿，也就是分别在该相PWM波的高电平两端延伸6.一种基于BCPWM调制的相电流重构装置，其特征在于，所述装置包括BCPWM调制模块、PWM信号调节模块、直流电流采样模块和电流重构模块：所述BCPWM调制模块，用于根据所述电动机的空间电压矢量