svpwm的原理及法則推導(dǎo)和控制算法詳解-資料下載頁(yè)
2025-07-07 12:06本頁(yè)面
【正文】 VPWM調(diào)制模式下， 逆變器能夠輸出的最大不失真圓形旋轉(zhuǎn)電壓矢量為圖212所示虛線正六邊形的 內(nèi)切圓，其幅值為：，即逆變器輸出的不失真最大 正弦相電壓幅值為 ，而若采用三相SPWM調(diào)制，逆變器能輸出的不失真最大正弦相電壓幅值為 U dc /2 。顯然SVPWM 調(diào)制模式下對(duì)直流側(cè)電壓利用率更高，它們的直流利用率之比為 ，%。圖212 SVPWM模式下電壓矢量幅值邊界如圖當(dāng)合成電壓矢量端點(diǎn)落在正六邊形與外接圓之間時(shí)，已發(fā)生過(guò)調(diào)制，輸出電壓將發(fā)生失真，必須采取過(guò)調(diào)制處理，這里采用一種比例縮小算法。定義每個(gè)扇區(qū)中先發(fā)生的矢量用為 TNx，后發(fā)生的矢量為 TNy。當(dāng) Tx+Ty≤TNPWM 時(shí)，矢量端點(diǎn)在正六邊形之內(nèi)，不發(fā)生過(guò)調(diào)制；當(dāng) TNx+TNy TNPWM時(shí)，矢量端點(diǎn)超出正六邊形，發(fā)生過(guò)調(diào)制。輸出的波形會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真，需采取以下措施：設(shè)將電壓矢量端點(diǎn)軌跡端點(diǎn)拉回至正六邊形內(nèi)切圓內(nèi)時(shí)兩非零矢量作用時(shí)間分別為 TNx39。，TNy39。，則有比例關(guān)系： （239）因此可用下式求得 TNx39。，TNy39。，TN0，TN7：236。 （240）按照上述過(guò)程，就能得到每個(gè)扇區(qū)相鄰兩電壓空間矢量和零電壓矢量的作用時(shí)間。當(dāng)U ref所在扇區(qū)和對(duì)應(yīng)有效電壓矢量的作用時(shí)間確定后，再根據(jù)PWM調(diào)制原理，計(jì)算出每一相對(duì)應(yīng)比較器的值，其運(yùn)算關(guān)系如下在I扇區(qū)時(shí)如下圖， （241）同理可以推出5段時(shí)，在I扇區(qū)時(shí)如式， （242）不同PWM比較方式，計(jì)數(shù)值會(huì)完全不同，兩者會(huì)差180度段數(shù)以倒三角計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器的值以正三角計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器的值75其他扇區(qū)以此類(lèi)推，可以得到表25，式中 Ntaon 、Ntbon 和Ntcon 分別是相應(yīng)的比較器的計(jì)數(shù)器值，而不同扇區(qū)時(shí)間分配如表 25 所示，并將這三個(gè)值寫(xiě)入相應(yīng)的比較寄存器就完成了整個(gè) SVPWM 的算法。表 25 不同扇區(qū)比較器的計(jì)數(shù)值扇區(qū)123456TaNtaonNtbonNtconNtconNtbonNtaonTbNtbonNtaonNtaonNtbonNtconNtconTcNtconNtconNtbonNtaonNtaonNtbon SVPWM 物理含義 SVPWM 實(shí)質(zhì)是一種對(duì)在三相正弦波中注入了零序分量的調(diào)制波進(jìn)行規(guī)則采樣的一種變形SPWM。但SVPWM 的調(diào)制過(guò)程是在空間中實(shí)現(xiàn)的，而SPWM是在 ABC 坐標(biāo)系下分相實(shí)現(xiàn)的；SPWM 的相電壓調(diào)制波是正弦波，而SVPWM沒(méi)有明確的相電壓調(diào)制波，是隱含的。為了揭示 SVPWM 與 SPWM 的內(nèi)在聯(lián)系，需求出 SVPWM 在 ABC 坐標(biāo)系上的等效調(diào)制波方程，也就是將 SVPWM 的隱含調(diào)制波顯化。為此，本文對(duì)其調(diào)制波函數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)。 由表 32 我們知道了各扇區(qū)的矢量發(fā)送順序： 奇數(shù)區(qū)依次為：U 0 ，U k ，U k+1 ，U 7 ，U k+1 ，U k ，U 0 偶數(shù)區(qū)依次為：U 0 ，U k+1 ，U k ，U 7 ，U k ，U k+1 ，U 0 利用空間電壓矢量近似原理，可總結(jié)出下式：式中 m 仍為 SVPWM 調(diào)制系數(shù)，利用以上各式就可得到在第Ⅰ扇區(qū)的各相電壓平均值：同樣可以推導(dǎo)出其它扇區(qū)的調(diào)制波函數(shù)，其相電壓調(diào)制函數(shù)如下：（244）其線電壓的調(diào)制波函數(shù)為：（245）從相電壓調(diào)制波函數(shù)（244）來(lái)看，輸出的是不規(guī)則的分段函數(shù)，為馬鞍波形。從線電壓調(diào)制波函數(shù)（245）來(lái)看其輸出的則是正弦波形。第 15 頁(yè) 共 15
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