svpwm算法詳解已標(biāo)注重點(diǎn)

1、3 SVPWM SVPWM 的原理及實(shí)現(xiàn)方法 的原理及實(shí)現(xiàn)方法隨著電壓型逆變器在高性能電力電子裝置（如 隨著電壓型逆變器在高性能電力電子裝置（如交流傳動(dòng)、不間斷電源和有 交流傳動(dòng)、不間斷電源和有源濾波器 源濾波器）中的廣泛應(yīng)用， ）中的廣泛應(yīng)用，PWM PWM 控制技術(shù)作為這些系統(tǒng)的公用技術(shù)，引起人們 控制技術(shù)作為這些系統(tǒng)的公用技術(shù)，引起人們的高度重視，并得到越來(lái)越深入的研究。本章首先推導(dǎo)出 的高度重視，并得到越來(lái)越深入的研究。本章首

2、先推導(dǎo)出 SVPWM SVPWM 的理論依據(jù)， 的理論依據(jù)，然后給出 然后給出 5 段式和 段式和 7 段式 段式 SVPWM SVPWM 的具體實(shí)現(xiàn)方法。 的具體實(shí)現(xiàn)方法。3.1 3.1 SVPWM SVPWM 的基本原理 的基本原理空間矢量 空間矢量 PWM PWM 從電機(jī)的角度出發(fā)，著眼于 從電機(jī)的角度出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形 如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即磁通正弦 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即磁通正弦。它以三相對(duì)稱正

3、弦波 。它以三相對(duì)稱正弦波電壓 電壓供電時(shí)交流電機(jī)的理想磁通 供電時(shí)交流電機(jī)的理想磁通圓為基準(zhǔn)，用逆變器不同的開(kāi)關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去逼近基準(zhǔn)圓磁通，并 圓為基準(zhǔn)，用逆變器不同的開(kāi)關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去逼近基準(zhǔn)圓磁通，并由它們比較的結(jié)果決定逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，形成 由它們比較的結(jié)果決定逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，形成 PWM PWM 波形。由于該控制方法 波形。由于該控制方法把逆變器和電機(jī)看成一個(gè)整體 逆變器和電機(jī)看成一個(gè)整體來(lái)處理，所得的模型

4、簡(jiǎn)單，便于微處理器實(shí)時(shí)控 來(lái)處理，所得的模型簡(jiǎn)單，便于微處理器實(shí)時(shí)控制，并具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低、電壓利用率高的優(yōu)點(diǎn)，因此目前無(wú)論在開(kāi)環(huán) 制，并具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低、電壓利用率高的優(yōu)點(diǎn)，因此目前無(wú)論在開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)或閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中均得到廣泛的應(yīng)用 調(diào)速系統(tǒng)或閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中均得到廣泛的應(yīng)用[2]。設(shè)交流電機(jī)由理想三相對(duì)稱正弦電壓供電，有 設(shè)交流電機(jī)由理想三相對(duì)稱正弦電壓供電，有[2][14]（3.1）cos2 2 cos 3 34 cos

5、 3ssALsB ssCst uU u tut?? ?? ?? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其中， 其中， 為電源線電壓的有效值； 為電源線電壓的有效值； 為相電壓的有效值； 為相電壓的有效值； 電源電壓的 電源電壓的 L U / 3 L U s ?角頻率， 角頻率， 。 2 s s f ? ? ?由于三

6、相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組空間上呈互差 由于三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組空間上呈互差 120 1200 分布，定義電壓空間矢 分布，定義電壓空間矢量為 量為 （3.2） 2 43 3 ( )j jS sA sB sC U k U U e U e? ?? ? ?其中， 其中， 為電壓空間矢量， 為電壓空間矢量，考慮到不同的變換， 考慮到不同的變換， 可以取不同的值 可以取不同的值，如功率不 ，如功

7、率不 S U k變，電壓電流幅值不變等 變，電壓電流幅值不變等[15~18]。所采用交流電機(jī)的定子坐標(biāo)系如圖 。所采用交流電機(jī)的定子坐標(biāo)系如圖 3.1 3.1 所示。 所示。ssd U dt? ?或 （3.7） s s U dt ? ? ?即磁鏈空間矢量可以等效為電壓空間矢量的積分 磁鏈空間矢量可以等效為電壓空間矢量的積分，如果能夠控制電壓空間 ，如果能夠控制電壓空間矢量的軌跡為如式（

8、矢量的軌跡為如式（3.4 3.4）所示的圓形矢量，那么磁鏈空間矢量的軌跡也為圓 ）所示的圓形矢量，那么磁鏈空間矢量的軌跡也為圓形。這樣，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的軌跡問(wèn)題就可以轉(zhuǎn)化為電壓空間矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡 形。這樣，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的軌跡問(wèn)題就可以轉(zhuǎn)化為電壓空間矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題。 問(wèn)題。進(jìn)一步分析，由式（ 進(jìn)一步分析，由式（3.3 3.3） （3.5 3.5） （3.7 3.7）可以得到公式（ ）可以得到公式（3.8 3.8）（3.8）2 4 2

9、 43 3 3 3 2 2 ( ) ( ) 3 3j j j js s sA sB sC sA sB sC U dt U U e U e dt e e dt? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?對(duì)電壓積分，利用等式兩邊相等的原則有 對(duì)電壓積分，利用等式兩邊相等的原則有 （3.9）sin sin2 2 2 sin( ) sin( ) 3 3 34 4 sin( ) sin( ) 3 3s ssALsB s m

10、 sssCs st tU t tt t? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其中， 其中， 為電機(jī)磁鏈的幅值，即為理想磁鏈圓的半徑。 為電機(jī)磁鏈的幅值，即為理想磁鏈圓的半徑。 m ?23LmsU ? ? ?當(dāng)供電電源保持 當(dāng)供電電源保持壓