svpwm的原理及法則推導和控制算法詳解-資料下載頁
2025-07-07 12:06本頁面
【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合成電壓矢量端點落在正六邊形與外接圓之間時，已發(fā)生過調(diào)制，輸出電壓將發(fā)生失真，必須采取過調(diào)制處理，這里采用一種比例縮小算法。定義每個扇區(qū)中先發(fā)生的矢量用為 TNx，后發(fā)生的矢量為 TNy。當 Tx+Ty≤TNPWM 時，矢量端點在正六邊形之內(nèi)，不發(fā)生過調(diào)制；當 TNx+TNy TNPWM時，矢量端點超出正六邊形，發(fā)生過調(diào)制。輸出的波形會出現(xiàn)嚴重的失真，需采取以下措施：設將電壓矢量端點軌跡端點拉回至正六邊形內(nèi)切圓內(nèi)時兩非零矢量作用時間分別為 TNx39。，TNy39。，則有比例關系： （239）因此可用下式求得 TNx39。，TNy39。，TN0，TN7：236。 （240）按照上述過程，就能得到每個扇區(qū)相鄰兩電壓空間矢量和零電壓矢量的作用時間。當U ref所在扇區(qū)和對應有效電壓矢量的作用時間確定后，再根據(jù)PWM調(diào)制原理，計算出每一相對應比較器的值，其運算關系如下在I扇區(qū)時如下圖， （241）同理可以推出5段時，在I扇區(qū)時如式， （242）不同PWM比較方式，計數(shù)值會完全不同，兩者會差180度段數(shù)以倒三角計數(shù)，對應計數(shù)器的值以正三角計數(shù)，對應計數(shù)器的值75其他扇區(qū)以此類推，可以得到表25，式中 Ntaon 、Ntbon 和Ntcon 分別是相應的比較器的計數(shù)器值，而不同扇區(qū)時間分配如表 25 所示，并將這三個值寫入相應的比較寄存器就完成了整個 SVPWM 的算法。表 25 不同扇區(qū)比較器的計數(shù)值扇區(qū)123456TaNtaonNtbonNtconNtconNtbonNtaonTbNtbonNtaonNtaonNtbonNtconNtconTcNtconNtconNtbonNtaonNtaonNtbon SVPWM 物理含義 SVPWM 實質(zhì)是一種對在三相正弦波中注入了零序分量的調(diào)制波進行規(guī)則采樣的一種變形SPWM。但SVPWM 的調(diào)制過程是在空間中實現(xiàn)的，而SPWM是在 ABC 坐標系下分相實現(xiàn)的；SPWM 的相電壓調(diào)制波是正弦波，而SVPWM沒有明確的相電壓調(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，本文對其調(diào)制波函數(shù)進行了詳細的推導。 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）來看其輸出的則是正弦波形。第 15 頁 共 15
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