CN104578870B - 一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法和调制器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法和调制器，该方法包括：预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制，从而在降低开关损耗的同时，实现母线中点电位平衡调节。

Description

一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法和调制器

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法和调制器。

背景技术

空间矢量脉宽调制相较传统的正弦脉宽调制具有直流母线电压利用率高、谐波畸变率小、易于实现等优点，因而在三相三电平逆变器上得到了广泛应用。

空间矢量脉宽调制分为不连续空间矢量脉宽调制和连续空间矢量脉宽调制两种，相比较而言，不连续空间矢量脉宽调制虽然可有效降低开关损耗，但不具备连续空间矢量脉宽调制所特有的利用冗余短矢量调节母线中点电位平衡的能力。

因此，如何在降低开关损耗的同时，实现母线中点电位平衡调节，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法和调制器，以在降低开关损耗的同时，实现母线中点电位平衡调节。

一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法，包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制。

其中，所述预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，包括：

以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布。

其中，所述预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成8个区间。

其中，所述预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成6个区间。

一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制器，包括：

划分单元，用于预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

调制单元，用于在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；以及在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制。

其中，所述划分单元为以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布的单元。

其中，所述划分单元为预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成8个区间的单元。

其中，所述划分单元为预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成6个区间的单元。

从上述的技术方案可以看出，本发明预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，在其中一部分区间内实现CSVPWM调制，其余区间内实现DSVPWM调制，从而形成了一种兼具开关损耗低和调节母线中点电位平衡这两种效果的新型空间矢量脉宽调制方法。相较于CSVPWM调制本发明开关损耗更低，相较于DSVPWM调制本发明具有可调节母线中点电位平衡的能力，也就是说，本发明是在开关损耗低和调节母线中点电位平衡能力上的折中方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法流程图；

图2为现有技术公开的一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法流程图；

图3为现有技术公开的一种三相三电平逆变器的电路拓扑结构示意图；

图4为现有技术公开的一种三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图；

图5为现有技术公开的一种大扇区Ⅰ内的小扇区分布图；

图6为现有技术公开的大扇区Ⅰ的小扇区D3在连续空间矢量脉宽调制下的调制顺序；

图7为现有技术公开的大扇区Ⅰ的小扇区D3在不连续空间矢量脉宽调制下的调制顺序；

图8为本发明实施例公开的第一种方案下的大扇区Ⅰ内的区间分布图；

图9为本发明实施例公开的第一种方案下的支持不同调制的区间在各个大扇区内的分布图；

图10为本发明实施例公开的第二种方案下的大扇区Ⅰ内的区间分布图；

图11为本发明实施例公开的第二种方案下的支持不同调制的区间在各个大扇区内的分布图；

图12为本发明实施例公开的一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制器结构示意图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下：

SVPWM：Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制；

CSVPWM：Continuous Space Vector Pulse Width Modulation，连续空间矢量脉宽调制；

DSVPWM：Discontinuous Space Vector Pulse Width Modulation，不连续空间矢量脉宽调制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法，以在降低开关损耗的同时，实现母线中点电位平衡调节，包括：

步骤101：预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

步骤102：三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用CSVPWM调制来实现对三相三电平逆变器的控制；三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用DSVPWM调制来实现对三相三电平逆变器的控制。

三相三电平逆变器采用SVPWM调制的原理为：将三相三电平逆变器输出的三相正弦交流电压用一个旋转的电压空间矢量表示，该电压空间矢量的瞬时值即为三相正弦交流电压的瞬时值的合成量；该电压空间矢量的旋转空间可以被划分为多个扇区，旋转至任一扇区内的任一小扇区的该电压空间矢量都可以由位于该小扇区边界的三个相邻的位置固定的电压空间矢量(又称三个基本电压空间矢量)合成得到，从而通过控制参与矢量合成的三个基本电压空间矢量的作用时间也就控制了该电压空间矢量的模长和方向。

参见图2，上述SVPWM调制过程具体可细化为以下3个步骤：

步骤201：确定三相三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压所对应的电压空间矢量；

步骤202：确定参与合成所述电压空间矢量的三个基本电压空间矢量；

步骤203：确定所述三个基本电压空间矢量的作用时间和调制顺序。

下面，对上述三个步骤进行展开说明。

1)关于步骤201

电压空间矢量存在于两相αβ坐标系，三相正弦交流电压存在于三相ABC坐标系，将三相ABC坐标系内的电压值转换到两相αβ坐标系内的过程称为Clark变换。将三相正弦交流电压变换为电压空间矢量的公式为：

式中，u_α和u_β分别为电压空间矢量在两相αβ坐标系的α、β两相轴线上的投影，u_AN、u_BN、u_CN分别为三相正弦交流电压的A、B、C相电压。

可见，根据三相三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的u_AN、u_BN和u_CN，即可确定与之对应的电压空间矢量。

2)关于步骤202

首先，参见图3示出的三相三电平逆变器的电路拓扑结构(三相三电平逆变器的电路拓扑结构较多，本实施例仅示出其中一种)，该三相三电平逆变器的A相桥臂由功率开关元件S1-S4、续流二极管D1-D4和钳位二极管D5-D6组成，其B相桥臂由功率开关元件S5-S8、续流二极管D7-D10和钳位二极管D11-D12组成，其C相桥臂由功率开关元件S9-S12、续流二极管D13-D16和钳位二极管D17-D18组成；图3中标识出的A、B、C三点依次表示A、B、C相桥臂的输出端，P点表示直流电源的正端，Q点表示直流电源的负端，O点表示直流母线中点。

三相三电平逆变器的每相桥臂都具有3种开关状态，以A相桥臂为例，设E为直流输入电压，S_A为A相桥臂的三态开关变量，那么当S1和S2关断且S3和S4导通时，A点接通至Q点，U_AO＝U_QO＝-E/2，定义此时S_A＝－1；当S1和S4关断且S2和S3导通时，A点接通至O点，U_AO＝0，定义此时S_A＝0；当S3和S4关断且S1和S2导通时，A点接通至P点，U_AO＝U_PO＝+E/2，定义此时S_A＝1。

三相三电平逆变器有A、B、C三相桥臂，共3³＝27种开关状态，定义三相三电平逆变器的开关状态为(S_A S_B S_C)，S_A、S_B、S_C分别表示三相三电平逆变器的A、B、C相桥臂的三态开关变量，S_A、S_B、S_C的取值与三相三电平逆变器输出的三相正弦交流电压之间存在如下对应关系：

式中，u_AO、u_AO和u_CO分别为三相三电平逆变器的A相、B相和C相输出电压，S_A∈﹛－1，0，1﹜，S_B∈﹛－1，0，1﹜，S_C∈﹛－1，0，1﹜。

可见，三相三电平逆变器共有27种开关状态，通过改变功率开关元件S1-S12的通断状态，即可使三相三电平逆变器输出27组具有固定相位角及其固定幅值的三相正弦交流电压。在两相αβ坐标系中，用27组开关状态(S_A S_B S_C)表示这27组三相正弦交流电压各自对应的电压空间矢量，可得到如图4所示的三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图。

在这27组开关状态中，由于(－1－1－1)、(000)和(111)对应的电压空间矢量均为零矢量，(110)和(00－1)对应同一电压空间矢量，(100)和(0－1－1)对应同一电压空间矢量，(101)和(0－10)对应同一电压空间矢量，(001)和(－1－10)对应同一电压空间矢量，(011)和(－100)对应同一电压空间矢量，(010)和(－10－1)对应同一电压空间矢量，因此这27种开关状态共对应19个位置固定的电压空间矢量，这19个矢量称为三相三电平逆变器的基本电压空间矢量。

根据电压空间矢量幅值的大小，可将这19个基本电压空间矢量划分为四大类：1个零矢量、6个幅值为E/3的短矢量、6个幅值为的中矢量以及6个幅值为2E/3的长矢量，其具体分类情况如表1.1所示；

表1.1矢量类型-矢量幅值-对应的基本电压空间矢量及开关状态

利用6个大矢量将图4示出的电压空间矢量分布图等分为6个大扇区，可得到以α轴为起点，沿逆时针方向依次分布的大扇区Ⅰ-Ⅵ；再将每个大扇区等分为4个小扇区，则最终划分得到的24个小扇区包括：以α轴为起点，沿逆时针方向依次分布的6个内部的小扇区(每个内部的小扇区以1个零矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点)、6个中部的小扇区(每个中部的小扇区以1个中矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点)，以及12个外部的小扇区(每个外部的小扇区以1个短矢量的终点、1个中矢量的终点以及1个长矢量的终点作为边界点)。上述提及的边界点即为19个基本电压空间矢量的终点。

至此，已成功将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图划分成了24个扇区，并规定了每一个扇区在所述电压空间矢量分布图中的具***置。当三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一小扇区时，都可以由以该小扇区的边界点作为终点的三个基本电压空间矢量合成得到。

3)关于步骤203

由于处于任一小扇区的电压空间矢量均可由该小扇区边界的三个基本电压空间矢量合成得到，因此通过控制参与矢量合成的三个基本电压空间矢量的作用时间，即可控制三相三电平逆变器输出期望的三相正弦交流电压，该期望的三相正弦交流电压可以是具有任意相位角及任意幅值的三相电压。

下面通过举例说明确定参与矢量合成的三个基本电压空间矢量的作用时间及其调制顺序的具体过程。

首先定义每一个大扇区被划分成的1个内部的小扇区、1个中部的小扇区，以及沿逆时针分布的2个外部的小扇区依次为：小扇区D1、小扇区D2、小扇区D3和小扇区D4。以大扇区Ⅰ为例，其内部小扇区分布如图5所示，当需要合成的电压空间矢量V_ref旋转至大扇区Ⅰ的小扇区D3时，应选择该小扇区边界的三个基本电压空间矢量V₁、V₂、V₃参与合成，利用伏秒原理可求解得到V₁、V₂、V₃的作用时间，具体求解公式如下：

式中，T_s表示三相三电平逆变器的脉宽调制周期，t_a、t_b、t_c分别表示V₁、V₂、V₃的作用时间。

已知V₁＝E/3，V₂＝2E/3，代入上述求解公式，可得t_a、t_b和t_c：

其中，短矢量V₁有两种选择方式，分别为(100)和(0-1-1)，因此V_ref有两种矢量合成方式：(100)(10-1)(1-1-1)或(0-1-1)(1-1-1)(10-1)。

在两种SVPWM中，CSVPWM调制采用两种矢量合成方式均参与的7段式合成开关序列，为(100)-(10－1)-(1－1－1)-(0－1－1)-(1－1－1)-(10－1)-(100)，如图6所示，其中m为中点平衡调节因子(0≤m≤1)，理想情况下，当母线中点电位平衡时，m＝0.5。V₁总作用时间为t_a，其中(100)的作用时间为m*t_a，(0-1-1)的作用时间(1-m)*t_a。

DSVPWM调制采用仅一种矢量合成方式参与的5段式合成开关序列，为(100)-(10－1)-(1－1－1)-(10－1)-(100)，如图7所示。

对比图6与图7可知，CSVPWM为在一个脉宽调制周期内，三相三电平逆变器的开关状态每一次变化仅引起一相开关状态改变的调制方式，三相三电平逆变器的开关状态在一个脉宽调制周期内共变化6次。而DSVPWM为在一个脉宽调制周期内，三相三电平逆变器的某一相开关状态始终保持不变的调制方式，三相三电平逆变器的开关状态在一个脉宽调制周期内共变化4次，开关损耗大大降低。

但是，DSVPWM失去了CSVPWM所特有的调节中点电位平衡的能力，具体分析如下：

结合图3，首先定义母线中点电流i_N流出母线中点时为正，那么当i_N>0时，C1充电，v_p升高，C2放电，v_n下降，母线中点电位v_N下降；当i_N<0时，C2充电，v_n升高，C1放电，v_p下降，母线中点电位v_N上升。

然后，定义输出相电流(i_a,i_b,i_c)流入负载时为正。以短矢量V₁为例，短矢量V₁对应两种开关状态(100)和(0-1-1)，分别称为正短矢量和负短矢量；在(100)开关状态下，i_N＝-i_a，当i_a>0时i_N<0，v_N上升；当i_a<0时i_N>0，v_N下降。在(0-1-1)开关状态下，i_N＝i_a，当i_a>0时v_N下降；当i_a<0时v_N上升，从而，通过改变中点平衡调节因子m的值来调节短矢量V₁的正短矢量和负短矢量的作用时间，即可实现中点电位平衡调节。很明显，DSVPWM由于仅采用正短矢量和负短矢量的其中一种，因此失去了CSVPWM调节中点电位平衡的能力。

相较于CSVPWM调制和DSVPWM调制，本实施例预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，在其中一部分区间内实现CSVPWM调制，其余区间内实现DSVPWM调制，从而形成了一种兼具开关损耗低和调节母线中点电位平衡这两种效果的新型空间矢量脉宽调制方法。相较于CSVPWM调制本实施例开关损耗更低，相较于DSVPWM调制本实施例具有可调节母线中点电位平衡的能力，也就是说，本实施例是在开关损耗低和调节母线中点电位平衡能力上的折中方案。

作为优选，针对每一个大扇区，本实施例以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来设计支持CSVPWM调制的区间与支持DSVPWM调制的区间在大扇区内的分布情况。

下面，给出两种具体的实施方案。

1)将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成8个区间。以大扇区Ⅰ为例，参见图8，将小扇区D1等分为S1和S2两个区间，将小扇区D2等分为S3和S4两个区间，将小扇区D3等分为S6和S8两个区间，将小扇区D4等分为S5和S7两个区间。其他大扇区划分成的8个区间的分布情况相同，不再一一赘述。

支持CSVPWM调制的区间与支持DSVPWM调制的区间在各个大扇区内的分布情况如图9所示。

其中，标记Sa＝+1的区间为支持A相始终箝位在+1电平的DSVPWM调制的区间；标记Sb＝0的区间为支持B相始终箝位在0电平的DSVPWM调制的区间；标记Sc＝﹣1的区间为支持C相始终箝位在﹣1电平的DSVPWM调制的区间，其他标记区间类似推理。不作任何标记的区间为采用CSVPWM调制的区间。各大扇区的各个区间内的矢量合成方式如表1.2所示。

表1.2各大扇区的各个区间内的矢量合成方式

2)将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成6个区间。以大扇区为Ⅰ例，参见图10，将小扇区D1等分为S1和S2两个区间，将小扇区D2等分为S3和S4两个区间，将小扇区D3作为S6区间，将小扇区D4作为S5区间。其他大扇区划分成的6个区间的分布情况相同，不再一一赘述。

支持CSVPWM调制的区间与支持DSVPWM调制的区间在各个大扇区内的分布情况如图11所示，各大扇区的各区间内的矢量合成方式如表1.3所示。

表1.3各大扇区的各个区间内的矢量合成方式

本实施例公开的上述两种区间划分方案在分布上均具有一定对称性，可使三相三电平逆变器输出波形更具周期性，有利于改善三相三电平逆变器输出波形质量。

此外，参见图12，本发明实施例还公开了一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制器，以在降低开关损耗的同时，实现母线中点电位平衡调节，包括：

划分单元121，用于预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

调制单元122，用于在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；以及在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制。

优选的，调制单元122为以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布的单元。

其中，调制单元122为预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成8个区间的单元。

其中，调制单元122为预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成6个区间的单元。

综上所述，本发明预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，在其中一部分区间内实现CSVPWM调制，其余区间内实现DSVPWM调制，从而形成了一种兼具开关损耗低和调节母线中点电位平衡这两种效果的新型空间矢量脉宽调制方法。相较于CSVPWM调制本发明开关损耗更低，相较于DSVPWM调制本发明具有可调节母线中点电位平衡的能力，也就是说，本发明是在开关损耗低和调节母线中点电位平衡能力上的折中方案。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的调制器而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

其中，所述预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，包括：以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布，具体包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成8个区间；

这8个区间分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8；

大扇区Ⅰ内的S3、S4采用Sb＝0，S5采用Sc＝-1，S6采用Sa＝+1；

大扇区Ⅱ内的S3、S4采用Sa＝0，S5采用Sb＝+1，S6采用Sc＝-1；

大扇区Ⅲ内的S3、S4采用Sc＝0，S5采用Sa＝-1，S6采用Sb＝+1；

大扇区Ⅳ内的S3、S4采用Sb＝0，S5采用Sc＝+1，S6采用Sa＝-1；

大扇区Ⅴ内的S3、S4采用Sa＝0，S5采用Sb＝-1，S6采用Sc＝+1；

大扇区Ⅵ内的S3、S4采用Sc＝0，S5采用Sa＝+1，S6采用Sb＝-1；

各个大扇区内的S1、S2、S7、S8采用连续空间矢量脉宽调制；

其中，采用Sa＝+1是指采用A相始终箝位在+1电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sb＝0是指采用B相始终箝位在0电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sc＝-1是指采用C相始终箝位在-1电平的不连续空间矢量脉宽调制；

这8个区间的划分方式为：

将每个大扇区等分为4个小扇区，分别是1个内部的小扇区、1个中部的小扇区，以及沿逆时针分布的2个外部的小扇区，依次称为小扇区D1、小扇区D2、小扇区D3和小扇区D4；其中，小扇区D1以1个零矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D2以1个中矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D3和小扇区D4均以1个短矢量的终点、1个中矢量的终点以及1个长矢量的终点作为边界点；

将小扇区D1等分为沿顺时针分布的S1和S2两个区间，将小扇区D2等分为沿顺时针分布的S3和S4两个区间，将小扇区D3等分为沿顺时针分布的S6和S8两个区间，将小扇区D4等分为沿顺时针分布的S5和S7两个区间。

2.一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

其中，所述预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间，包括：以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布，具体包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成6个区间；

这6个区间分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6；

大扇区Ⅰ内的S5采用Sc＝-1，S6采用Sa＝+1；

大扇区Ⅱ内的S5采用Sb＝+1，S6采用Sc＝-1；

大扇区Ⅲ内的S5采用Sa＝-1，S6采用Sb＝+1；

大扇区Ⅳ内的S5采用Sc＝+1，S6采用Sa＝-1；

大扇区Ⅴ内的S5采用Sb＝-1，S6采用Sc＝+1；

大扇区Ⅵ内的S5采用Sa＝+1，S6采用Sb＝-1；

各个大扇区内的S1、S2、S3、S4采用连续空间矢量脉宽调制；

其中，采用Sa＝+1是指采用A相始终箝位在+1电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sb＝0是指采用B相始终箝位在0电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sc＝-1是指采用C相始终箝位在-1电平的不连续空间矢量脉宽调制；

这6个区间的划分方式为：

将每个大扇区等分为4个小扇区，分别是1个内部的小扇区、1个中部的小扇区，以及沿逆时针分布的2个外部的小扇区，依次称为小扇区D1、小扇区D2、小扇区D3和小扇区D4；其中，小扇区D1以1个零矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D2以1个中矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D3和小扇区D4均以1个短矢量的终点、1个中矢量的终点以及1个长矢量的终点作为边界点；

将小扇区D1等分为沿顺时针分布的S1和S2两个区间，将小扇区D2等分为沿顺时针分布的S3和S4两个区间，将小扇区D3作为S6区间，将小扇区D4作为S5区间。

3.一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制器，其特征在于，包括：

划分单元，用于预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

调制单元，用于在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；以及在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

其中，所述划分单元为以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布的单元，具体包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成8个区间的单元；

这8个区间分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8；

大扇区Ⅰ内的S3、S4采用Sb＝0，S5采用Sc＝-1，S6采用Sa＝+1；

大扇区Ⅱ内的S3、S4采用Sa＝0，S5采用Sb＝+1，S6采用Sc＝-1；

大扇区Ⅲ内的S3、S4采用Sc＝0，S5采用Sa＝-1，S6采用Sb＝+1；

大扇区Ⅳ内的S3、S4采用Sb＝0，S5采用Sc＝+1，S6采用Sa＝-1；

大扇区Ⅴ内的S3、S4采用Sa＝0，S5采用Sb＝-1，S6采用Sc＝+1；

大扇区Ⅵ内的S3、S4采用Sc＝0，S5采用Sa＝+1，S6采用Sb＝-1；

各个大扇区内的S1、S2、S7、S8采用连续空间矢量脉宽调制；

其中，采用Sa＝+1是指采用A相始终箝位在+1电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sb＝0是指采用B相始终箝位在0电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sc＝-1是指采用C相始终箝位在-1电平的不连续空间矢量脉宽调制；

这8个区间的划分方式为：

将每个大扇区等分为4个小扇区，分别是1个内部的小扇区、1个中部的小扇区，以及沿逆时针分布的2个外部的小扇区，依次称为小扇区D1、小扇区D2、小扇区D3和小扇区D4；其中，小扇区D1以1个零矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D2以1个中矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D3和小扇区D4均以1个短矢量的终点、1个中矢量的终点以及1个长矢量的终点作为边界点；

将小扇区D1等分为沿顺时针分布的S1和S2两个区间，将小扇区D2等分为沿顺时针分布的S3和S4两个区间，将小扇区D3等分为沿顺时针分布的S6和S8两个区间，将小扇区D4等分为沿顺时针分布的S5和S7两个区间。

4.一种三相三电平逆变器空间矢量脉宽调制器，其特征在于，包括：

划分单元，用于预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成若干个区间；

调制单元，用于在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至任一个大扇区的其中一部分区间时，采用连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；以及在三相三电平逆变器的电压空间矢量旋转至该大扇区的另外一部分区间时，采用不连续空间矢量脉宽调制来实现对三相三电平逆变器的控制；

其中，所述划分单元为以改善三相三电平逆变器输出波形质量为原则，来划分支持连续空间矢量脉宽调制的区间与支持不连续空间矢量脉宽调制的区间在每一个大扇区内的分布的单元，具体包括：

预先将三相三电平逆变器的电压空间矢量分布图的每一个大扇区划分成6个区间的单元；

这6个区间分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6；

大扇区Ⅰ内的S5采用Sc＝-1，S6采用Sa＝+1；

大扇区Ⅱ内的S5采用Sb＝+1，S6采用Sc＝-1；

大扇区Ⅲ内的S5采用Sa＝-1，S6采用Sb＝+1；

大扇区Ⅳ内的S5采用Sc＝+1，S6采用Sa＝-1；

大扇区Ⅴ内的S5采用Sb＝-1，S6采用Sc＝+1；

大扇区Ⅵ内的S5采用Sa＝+1，S6采用Sb＝-1；

各个大扇区内的S1、S2、S3、S4采用连续空间矢量脉宽调制；

其中，采用Sa＝+1是指采用A相始终箝位在+1电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sb＝0是指采用B相始终箝位在0电平的不连续空间矢量脉宽调制；采用Sc＝-1是指采用C相始终箝位在-1电平的不连续空间矢量脉宽调制；

这6个区间的划分方式为：

将每个大扇区等分为4个小扇区，分别是1个内部的小扇区、1个中部的小扇区，以及沿逆时针分布的2个外部的小扇区，依次称为小扇区D1、小扇区D2、小扇区D3和小扇区D4；其中，小扇区D1以1个零矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D2以1个中矢量的终点以及2个短矢量的终点作为边界点；小扇区D3和小扇区D4均以1个短矢量的终点、1个中矢量的终点以及1个长矢量的终点作为边界点；

将小扇区D1等分为沿顺时针分布的S1和S2两个区间，将小扇区D2等分为沿顺时针分布的S3和S4两个区间，将小扇区D3作为S6区间，将小扇区D4作为S5区间。