【正文】 定子磁鏈?zhǔn)噶吭隽颗c電壓矢量和時(shí)間增量 的關(guān)系 正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ? 圖為正六邊形定子磁鏈軌跡 )1(sψt??? 1s )1( uψ(2)sψ(3)sψ(4)sψ(5)sψ(6)sψt???2s)2(uψt???3s)3(uψt??? 4s )4( uψt???5s)5(uψt???6s)6(uψO 1u2u3u70 , uu6u5u4uO正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ? 由正六邊形的性質(zhì)可知 ?正六邊形定子磁鏈的大小與直流側(cè)電壓成正比，而與電源角頻率成反比。2)1()()()(jCjBAjjOOjCjBAjOOCjOOBOOAjCOjBOAOeueuueeueueuueuueuuuueueuu????????????????????? COBOAOs uuuu為 0 PWM逆變器基本輸出電壓矢量 ? PWM逆變器共有 8種工作狀態(tài)，當(dāng)（ ， ， ） =（ 1， 0， 0）時(shí)，（ ， ， ） =（ ， ， ），代入式得 2dUAS BS CSAu Bu Cu 2dU?2dU?ddjjdjjdUjUeeUeeU????????????)]34s i n32( s i n)34c o s32c o s1[(2)1(2)1(234322????????1uPWM逆變器基本輸出電壓矢量 ? 當(dāng) （ ， ， ） =（ 1， 1， 0）時(shí)，（ ， ， ） =（ ， ， ），得 2dUAS BS CSAu Bu Cu 2dU 2dU?334322)31(2)]34s i n32( s i n)34c o s32c o s1[(2)1(2)1(2?????????jdddjjdjjdeUjUjUeeUeeU??????????????2uPWM逆變器基本輸出電壓矢量 ? 依此類推，可得 8個(gè)基本空間矢量，其中 6個(gè)有效工作矢量 ~ ，幅值為直流電壓 ，在空間互差 。 ??????????2239。 tjstjmjmjmmeueUetUetUtU1123)34co s ()32co s ()co s (2111???? ???????????????COBOAOsuuuusu 1ω同理，定子電流和磁鏈的空間矢量 ?? 2jCOjBOAO eieii ?????? COBOAOs iiii?? ??? 2jCOjBOAO ee ?????? COBOAOs ψψψψ電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 ? 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的三相對(duì)稱定子繞組由三相電壓供電時(shí)，對(duì)每一相都可寫出一個(gè)電壓平衡方程式，求三相電壓平衡方程式的矢量和，即得用合成空間矢量表示的定子電壓方程式 dtdR ssssψiu ??電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 ? 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不是很低時(shí)， 定子電阻壓降所占的成分很小，可忽略不計(jì)， 則定子合成電壓與合成磁鏈空間矢量的近似關(guān)系為 dtd ssψu(yù) ??? dtss uψ或 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 ? 當(dāng)電動(dòng)機(jī)由三相平衡正弦電壓供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子磁鏈幅值恒定，其空間矢量以恒速旋轉(zhuǎn)，磁鏈?zhǔn)噶宽敹说倪\(yùn)動(dòng)軌跡呈圓形 （簡(jiǎn)稱為磁鏈圓，電機(jī)學(xué)里已指出） 。實(shí)際使用中，應(yīng)在器件開關(guān)頻率允許的前提下，盡可能選擇小的環(huán)寬。ZT輕載調(diào)速范圍不大 調(diào)速前： 1， S1 調(diào)速后： 2， S2 三相異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制 －－按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向 主要內(nèi)容 ? PWM控制技術(shù) ? 異步電機(jī)坐標(biāo)變換 ? 異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng) ? 三相異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制實(shí)戰(zhàn) PWM控制技術(shù) 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速需要電壓與頻率均可調(diào)的交流電源，常用的交流可調(diào)電源是由電力電子器件構(gòu)成的靜止式功率變換器，一般稱為變頻器。39。139。mn?ZT1 2 ③ 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 調(diào)壓調(diào)速 nTmTmS39。39。1n 39。mn?39。12239。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步速） : 改變通入電流的相序（對(duì)調(diào)任意兩根電源線）就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體 ， 在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 。結(jié)構(gòu)可靠簡(jiǎn)單，但是轉(zhuǎn)子電阻固定。 繞線式轉(zhuǎn)子 接成 Y型的三相繞組通過滑環(huán)和電刷與外電路聯(lián)接，便于串入電阻改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。 轉(zhuǎn)子繞組自行閉合 ， 轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電流 。 電網(wǎng)頻率 電機(jī)的極對(duì)數(shù) p fn 11 60?轉(zhuǎn)差率 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速恒小于磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，即 n n1，故稱異步電機(jī)。239。1n 39。39。139。1U39。39。2 ?? Rr39。采用的控制技術(shù)有： ① 正弦波脈寬調(diào)制技術(shù) ② 電流跟蹤 PWM控制技術(shù) ③ 電壓空間矢量 PWM控制技術(shù) ① 正弦波脈寬調(diào)制技術(shù) 以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調(diào)制波以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波 ， 當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí) ， 由它們的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻 ，從而獲得高度相等 、 寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列 ， 這種調(diào)制方法稱作正弦波脈寬調(diào)制 （ SPWM） 三相 PWM逆變器雙極性SPWM波形 t1?t1?t1?t1?t1?t1?tu rau rcurbuABuAuBuCuAOu2dU?2dU?2dU?2dU?2dU?2dU?dU?dUOOOOOO)( f)(e)( d)(c)(b)( a② 電流跟蹤 PWM控制技術(shù) ? 電流跟蹤 PWM （ CFPWM ， Current Follow PWM） 的控制方法是：在原來主回路的基礎(chǔ)上 ， 采用電流閉環(huán)控制 ，使實(shí)際電流快速跟隨給定值 ， 在穩(wěn)態(tài)時(shí) ，盡可能使實(shí)際電流接近正弦波形 ， 這就能比電壓控制的 SPWM獲得更好的性能 。 ③ 電壓空間矢量 PWM控制技術(shù) ? 把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視為一體，以圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為目標(biāo)來控制逆變器的工作，這種控制方法稱作“磁鏈跟蹤控制”，磁鏈軌跡的控制是通過交替使用不同的電壓空間矢量實(shí)現(xiàn)的，所以又稱“電壓空間矢量PWM（ SVPWM， Space Vector PWM）控制”。定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量 )( 1 ??? ?? tjs esψ電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 ? 上式對(duì) t求導(dǎo)得 )2(1)(1)(111 )(???????????????????tjstjstjseejedtdsu? 磁鏈幅值等于電壓與頻率之比，方向與磁鏈?zhǔn)噶空唬创沛湀A的切線方向，如圖所示。2239。 ? 另 2個(gè)為零矢量 和 。在基頻以下調(diào)速時(shí)，應(yīng)保持正六邊形定子磁鏈的最大值恒定 。 1?dUtt ??? 1用零矢量來補(bǔ)。 ? 在時(shí)間段 內(nèi)，零矢量起作用，定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E停留在原地，等待下一個(gè)有效工作矢量的到來。 SVPWM基本思想 ? 要獲得更多邊形或接近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，就必須有更多的空間位置不同的電壓空間矢量以供選擇，但 PWM逆變器只有 8個(gè)基本電壓矢量，能否用這 8個(gè)基本矢量合成其他多個(gè)矢量 ? ? 答案是肯定的，按空間矢量的平行四邊形合成法則，用相鄰的兩個(gè)有效工作矢量合成期望的輸出矢量，這就是電壓空間矢量PWM（ SVPWM）的基本思想。 1u2u su202Ttu101TtuθO圖 期望輸出電壓矢量的合成 期望電壓空間矢量的合成 ? 在一個(gè)開關(guān)周期 中 ， 的作用時(shí)間為 ， 的作用時(shí)間為 ， 按矢量合成法則可得 θjuθuπUTtjπUTtUTteUTtUTtTtTtssdddjddssi nc o s3si n3c o s02020130201202101??????????uuu0T 1u1t 2u 2t電壓空間矢量的作用時(shí)間 ? 令實(shí)部與虛部分別相等 ， 解得 )s i n31( cosu 0s1 ?? ??dUTt??? si n3u23si nsi nUu 0sd0s2dUTTt ???輸出電壓矢量最大幅值 ? 兩個(gè)基本矢量作用時(shí)間之和應(yīng)滿足 1)6co s (3 u2)s i n31( co su ss021 ?????? ????dd UUTtt?輸出電壓矢量最大幅值為 23us m a xdU? tjstjmjmjmmeueUetUetUtU1123)34co s ()32co s ()co s ( 2111???? ??????????????? COBOAOs uuuu輸出電壓矢量幅值與相電壓的關(guān)系 輸出電壓矢量幅值與直流側(cè)電壓關(guān)系 相電壓與直流側(cè)電壓關(guān)系 Ususmax 3Um/2usmax SVPWM的實(shí)現(xiàn) ? 由期望輸出電壓矢量的幅值及位置可確定相鄰的兩個(gè)基本電壓矢量以及它們作用時(shí)間的長(zhǎng)短 。 ? 按開關(guān)損耗較小的原則 ， 選取零矢量 。 ? 由于 N是有限的，所以磁鏈軌跡只能接近于圓，而不可能等于圓。 SVPWM控制模式的特點(diǎn) ? 3. 利用電壓空間矢量直接生成三相 PWM波，計(jì)算簡(jiǎn)便。 Thita_in_sector=Thita%Degree60。 if(MD4096) { MD=4096。 Tl=(long)T12_PR*(long)Tl 12。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 CCU6_CC62SR =TC。2332dsdsds EUEUEUM ???inindd UUEE 232232339。 F 和 C 都在定子上 ， 只有 A 是在轉(zhuǎn)子上 。當(dāng)一條支路中的導(dǎo)線經(jīng)過正電刷歸入另一條支路中時(shí)，在負(fù)電刷下又有一根導(dǎo)線補(bǔ)回來。 在這里，不同電機(jī)模型彼此 等效的原則是： 在不同坐標(biāo)下所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)完全一致 。 （ 2）等效的兩相交流電機(jī)繞組 ? ? F ? i? ? i? ωs 圖 52b 兩相交流繞組 上圖中繪出了兩相靜止繞組 ? 和 ? ，它們?cè)诳臻g互差 90176。 （ 3）旋轉(zhuǎn)的直流繞組與等效直流電機(jī)模型 ?s F d q id iq d q 圖 旋轉(zhuǎn)的直流繞組 再看圖中的兩個(gè)匝數(shù)相等且互相垂直的繞組 d 和 q，其中分別通以直流電流 id 和 iq，產(chǎn)生合成磁動(dòng)勢(shì) F ，其位置相對(duì)于繞組來說是固定的。 如果控制磁通的位置在 d 軸上，就和直流電機(jī)物理模型沒有本質(zhì)上的區(qū)別了。 有意思的是： d、 q 兩個(gè)繞組而言 ， 當(dāng)觀察者站在地面看上去 ， 它們是與三相交流繞組等效的旋轉(zhuǎn)直流繞組；如果跳到旋轉(zhuǎn)著的鐵心上看 ， 它們就的的確確是一個(gè)直流電機(jī)模型了 。 圖 53中繪出了 A、 B、 C 和 ?、 ? 兩個(gè)坐標(biāo)系，為方便起見，取 A 軸和 ? 軸重合。 代入式（ 54）和（ 55）并整理后得 ??????