svpwm的原理及法則推導(dǎo)和控制算法詳解(參考版)
2025-07-10 12:06本頁面
【正文】 從線電壓調(diào)制波函數(shù)（245）來看其輸出的則是正弦波形。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)。但SVPWM 的調(diào)制過程是在空間中實(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沒有明確的相電壓調(diào)制波，是隱含的。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)值寫入相應(yīng)的比較寄存器就完成了整個(gè) SVPWM 的算法。TN0，TN7：236。則有比例關(guān)系： （239）因此可用下式求得 TNx39。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。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。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 ，%。而當(dāng)合成矢量落在該邊界之外 時(shí)，將發(fā)生過調(diào)制，逆變器輸出電壓波形將發(fā)生失真。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)算法對(duì)各種電壓等級(jí)適應(yīng)，一般會(huì)對(duì)電壓進(jìn)行標(biāo)幺化處理，實(shí)際電壓，為標(biāo)幺值，在定點(diǎn)處理其中一般為Q12格式，即標(biāo)幺值為1時(shí)，等于4096，假定電壓基值為，Unom為系統(tǒng)額定電壓，一般為線電壓，這里看出基值為相電壓的峰值。同理可求得Uref在其它扇區(qū)中各矢量的作用時(shí)間，結(jié)果如表24所示。 p 249。實(shí)際上，只要充分利用 Uα 和 Uβ 就可以使計(jì)算大為簡(jiǎn)化。表 23 P 值與扇區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)系N315462扇區(qū)號(hào)Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ采用上述方法，只需經(jīng)過簡(jiǎn)單的加減及邏輯運(yùn)算即可確定所在的扇區(qū)，對(duì)于提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和進(jìn)行仿真都是很有意義的?？梢钥闯?A，B，C 之間共有八種組合，但由判斷扇區(qū)的公式可知 A，B，C 不會(huì)同時(shí)為 1 或同時(shí)為 0，所以實(shí)際的組合是六種，A，B，C 組合取不同的值對(duì) 應(yīng)著不同的扇區(qū)，并且是一一對(duì)應(yīng)的，因此完全可以由 A，B，C 的組合判斷所在的扇區(qū)。 176。假定合成的電壓矢量落在第 I 扇區(qū)，可知其等價(jià)條件如下：0186。后，逆變器就能輸出一個(gè)周期的正弦波電壓。扇區(qū)中時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算該區(qū)間所需的基本電壓空間矢量，并以此矢量所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)去驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)元件動(dòng)作。 SVPWM 控制算法通過以上 SVPWM 的法則推導(dǎo)分析可知要實(shí)現(xiàn)SVPWM信號(hào)的實(shí)時(shí)調(diào)制，首先需要知道參考電壓矢量 Uref 所在的區(qū)間位置，然后利用所在扇區(qū)的相鄰兩電壓矢量和適當(dāng)?shù)牧闶噶縼砗铣蓞⒖茧妷菏噶?。再下一個(gè) TS 時(shí)段，Uref 的角度增加一個(gè)γ，利用式（233）可以重新計(jì)算新的 T0、TT6 及 T7 值，得到新的 合成三相類似（34）所示的三相波形；這樣每一個(gè)載波周期TS就會(huì)合成一個(gè)新的矢量，隨著θ的逐漸增大，Uref 將依序進(jìn)入第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)?！堞取?60176?！堞取?00176?！堞取?40176?！堞取?80176?！堞取?20176。≤θ≤60176。這樣通過在不同區(qū)間內(nèi)安排不同的開關(guān)切換順序， 就可以獲得對(duì)稱的輸出波形，其它各扇區(qū)的開關(guān)切換順序如表 22 所示。當(dāng) U4(100)切換至 U0(000)時(shí)，只需改變 A 相上下
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