【正文】 計(jì)數(shù)器的值以正三角計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器的值75 ()同理可得1扇區(qū)5段時(shí)的比較器的值：同理可推出其他扇區(qū)的比較器的計(jì)數(shù)器的值。確定Uref所在扇區(qū)，再根據(jù)變頻器SVPWM的原理，算出每一相映射的比較器的值。TN0，TN7：236。根據(jù)比例關(guān)系： ()再利用一下公式得出TNx39。設(shè)過調(diào)制時(shí)，非零電壓矢量的持續(xù)時(shí)間為TNx39。這個(gè)時(shí)候就要進(jìn)行以下工作：發(fā)生過調(diào)制，致使波形失真，因?yàn)榉橇闶噶康淖饔脮r(shí)間太長，而零矢量的作用時(shí)間太短。如果Tx+Ty≤TNPWM時(shí)，就沒有失真，合成矢量處于圖形內(nèi)。我們通過采比例縮小算法來進(jìn)行解決這一問題。，若合成電壓空間矢量超過了內(nèi)切圓，證明發(fā)生了波形失真。很明顯，SVPWM比SPWM的算法具有更高的電壓利用率，將兩者進(jìn)行比較。使逆變器輸出最大正弦相電壓為三分之根號三倍相電壓。這個(gè)時(shí)候的PWM波形就會失真。可以得到它的最大值不會超過6邊行的外線。時(shí)鐘，再依照PWM的預(yù)期要求，我們是想設(shè)一定且計(jì)數(shù)器NTPWM為時(shí)?？杀豢醋鍪窍嚯妷旱姆逯怠榱耸棺冾l器SVPWM能適應(yīng)多個(gè)電壓等級的情況，我們對它進(jìn)行標(biāo)么值轉(zhuǎn)化，實(shí)際的電壓等于標(biāo)么值與電壓基值之乘積。所以，我們可以根據(jù)公式（）對空間矢量所在的扇區(qū)進(jìn)行判斷，然后再根據(jù)表25對矢量的作用時(shí)間進(jìn)行確定。其實(shí)在控制策略上面，我們可以充分利用Uα和Uβ這樣能使得計(jì)算大大地簡化。表24 N值與扇區(qū)對應(yīng)關(guān)系N315462扇區(qū)號ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ基本矢量作用時(shí)間和三相PWM波形合成：以前我們對SVPWM的計(jì)算是使用式()中的空間角度和正弦定理。對6種狀態(tài)進(jìn)行判斷，我們設(shè)N=4*C+2*B+1*A，再根據(jù)下表進(jìn)行簡單的邏輯運(yùn)算以及加減運(yùn)算就可以計(jì)算出N值與扇區(qū)對應(yīng)關(guān)系，從而判斷Uref所在的區(qū)間。有排列組合可知A，B，C之間可以有8種組合。）…457754…對其所在扇區(qū)的充要條件進(jìn)行詳細(xì)分析可知，參考電壓矢量Uref是Uβ，UαUβ和UαUβ共同決定的。）…157751…Ⅵ區(qū)（300176。）…137731…Ⅴ區(qū)（240176。）…237732…Ⅳ區(qū)（180176。）…267762…Ⅲ區(qū)（120176。）…467764…Ⅱ區(qū)（60176。表22 Uref所處扇區(qū)和開關(guān)順序Uref所在的位置開關(guān)切換順序三相波形圖Ⅰ區(qū)（0176。之間。 變頻器SVPWM控制算法SVPWM算法調(diào)制的首先公式是確定電壓空間矢量處于哪一扇區(qū)，這是由非零矢量Uα和Uβ決定得。Uref將會依次到達(dá)扇區(qū)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。當(dāng)?shù)竭_(dá)下一個(gè)扇區(qū)時(shí)，Uref的角度加一個(gè)增量大小，使用式子()再算出下一個(gè)矢量的作用時(shí)間，然后得到這個(gè)區(qū)域的三相波形。以1扇區(qū)來說，它的三相波形如表中所示。如此便能利用靈活組合開關(guān)順序，獲得對稱的PWM波。改變U4(100)、U2(010)、U1(001)這三個(gè)非零矢量時(shí)，要配合零矢量 U0(000)。這樣對器件損耗非常大，幾乎翻倍了。下面舉例進(jìn)行分析：把U4(100)轉(zhuǎn)換到U0(000)，我們就只要改變A相的一對開關(guān)。0矢量的選定也也要具有靈活性，一般來說，施加在一個(gè)區(qū)的開始，中間和末尾，這樣便能產(chǎn)生對稱PWM波。7段式SVPWM為了就減少開關(guān)的通斷損耗，我們可以把基本矢量的作用順序進(jìn)行調(diào)整。而對于這個(gè)要求就可以靈活插入零矢量，并且是插在頭尾和中間。第一步工作已經(jīng)完成，下面的主要任務(wù)就是來確定怎樣產(chǎn)生脈寬調(diào)制波形。 變頻器SVPWM法則推導(dǎo)給定的三相電壓的電壓矢量在空間中以一定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，它的角速度是，周期，我們假設(shè)載波頻率為，那么頻率比就是，這時(shí)我們可以把電壓旋轉(zhuǎn)平面分成R份，這樣便能求出電壓向量角度的增值，其表達(dá)式如下： ()我們現(xiàn)在假設(shè)Uref在1區(qū)，就可以用兩個(gè)非零矢量和兩個(gè)零矢量（UUU0、U7）來進(jìn)行合成： () 空間矢量在1區(qū)的合成在靜止坐標(biāo)系中，分為α軸和β軸，設(shè)Uref與U4之間的夾角為θ，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可知： ()我們使U4和U6作用一樣長的時(shí)間，就有|U4|=|U6|=2Udc/3，就可以得到每個(gè)非零矢量的作用時(shí)間長度，其計(jì)算公式如下： ()上式中，稱為調(diào)制比，調(diào)制比是調(diào)制波基波的峰值與載波基波峰值之比。因?yàn)槿嗾也妷涸陔妷嚎臻g矢量中合成的是一個(gè)等效的旋轉(zhuǎn)電壓，它以電源角頻率為速度進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所走過的軌跡是一個(gè)圓。下面列出一種情況進(jìn)行分析：SX(x=a,b,c)=(100) ()對（）求解可得：UaN=2Ud/UbN=Ud/UcN=Ud/3?，F(xiàn)在我們假設(shè)為相電壓的有效值，是電源的頻率，那么就有以下關(guān)系： ()上表達(dá)式中，若，那么： ()由此可知空間矢量它是可以旋轉(zhuǎn)的，它的最大值為相電壓峰值的倍，它是以角頻率按逆時(shí)針方向勻速旋轉(zhuǎn)的電壓空間矢量，“其在三相坐標(biāo)軸 上的投影為三相對稱的正弦量[12”。最終所產(chǎn)生的近似圓形磁通，便是本控制系統(tǒng)所要控制的目的。我們控制每個(gè)電壓矢量的作用時(shí)間。“其基本實(shí)現(xiàn)方法就是先判斷參考矢量在哪一個(gè)區(qū)間，然后把這個(gè)扇區(qū)內(nèi)相鄰的電壓矢量和零矢量進(jìn)行矢量合成[11]”?！岸疫@個(gè)控制策略也產(chǎn)生電機(jī)空間上逼近圓形旋轉(zhuǎn)的磁場使得母線側(cè)的直流電壓利用率提高15%，本章下面幾節(jié)對其原理進(jìn)行詳細(xì)分析[10]”。通過對其原理分析以及一系列的算法處理，便能得出其合成矢量，以及如何正確選擇零矢量，不同的開關(guān)模式會產(chǎn)生特定的脈寬調(diào)制波形，利用這些個(gè)開關(guān)器件，能夠讓輸出電流的波形最大程度接近正弦函數(shù)的波形，我們通常使用對其芯片進(jìn)行編程的方法，來使其產(chǎn)生PWM波形。本系統(tǒng)中，該算法處于核心控制地位，主要控制電路設(shè)計(jì)也是SVPWM。同時(shí)，由于最終的目的是產(chǎn)生近似于圓形的旋轉(zhuǎn)磁場，所以又叫做磁鏈跟蹤技術(shù)。于是，本控制系統(tǒng)基于這一點(diǎn)，對電機(jī)控制方案實(shí)施如下：即將逆變器與電機(jī)當(dāng)做一個(gè)整體，利用DSP芯片產(chǎn)生PWM波形，控制逆變器的開關(guān)管子，并且對導(dǎo)通順序進(jìn)行優(yōu)化處理，從而使得作用在電機(jī)上實(shí)際的電壓矢量后等于期望電壓矢量，進(jìn)行這些工作之后，電機(jī)空間上便會形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實(shí)現(xiàn)所期望的高性能控制?！暗胶髞沓霈F(xiàn)了電流滯環(huán)跟蹤控制，它使得電流按正弦規(guī)律進(jìn)行波動，雖然它的電流正弦比SPWM方法提高性能，但還不足以實(shí)現(xiàn)提高電能利用的目的，所以，便產(chǎn)生了本課題所研究的空間電壓矢量控制方法[8]”。本文所介紹的交直交變頻的逆變電路開關(guān)器件由全控型的IGBT組成，控制其開通關(guān)斷的波形是通過其內(nèi)部的DSP芯片所產(chǎn)生的PWM。其流程便是變頻器變換電壓的主要原理，該圖存在中間直流環(huán)節(jié)，所以交直交變頻也稱為間接變頻。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所用到的是交直交變頻調(diào)速，所以在本文中將對其變換方法進(jìn)行詳細(xì)講解。第4章使用仿真軟件搭建SVPWM控制模塊，然后進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定，檢測各部分是否算法正確，積分環(huán)節(jié)，反饋環(huán)節(jié)；最后分析仿真結(jié)果，驗(yàn)證該控制算法的可行性。第2章主要介紹變頻器SVPWM控制系統(tǒng)的原理，其中包括對變頻器SVPWM基本原理、法則推導(dǎo)、控制算法、物理意義的詳細(xì)分析。 論文的主要內(nèi)容通過查閱大量的參考文獻(xiàn)，并對變頻器SVPWM的原理進(jìn)行深入分析，本文有以下內(nèi)容：第1章主要是對變頻器SVPWM控制技術(shù)的背景分析以及這項(xiàng)技術(shù)對社會發(fā)展和能源節(jié)約的意義。所以本文著手于SVPWM高性能控制算法，來設(shè)計(jì)變頻器SVPWM控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和具有良好控制性能的電機(jī)的要求?！澳壳白冾l器SVPWM控制技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢，并且發(fā)展的比較成熟，對這種經(jīng)濟(jì)合理的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的繼續(xù)研究也是當(dāng)今的重大課題[6]”。這項(xiàng)技術(shù)是從三相輸出電壓的整體效果出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得理想圓形磁鏈軌跡。PWM是英文Pulse Width Modulation脈沖寬度調(diào)制的縮寫，按一定的調(diào)制波形方法，“有規(guī)律地改變脈沖的寬度，使其具有正弦電壓同樣面積大小，從而對電路進(jìn)行控制[5]”。脈寬調(diào)制方法的分類如下： 脈寬調(diào)制方法分類變頻器SVPWM調(diào)速技術(shù)是一種綜合性技術(shù)，其包括變頻器部分，實(shí)施大能量的轉(zhuǎn)化，PWM波形的調(diào)制逆變部分，整流和逆變產(chǎn)生波形，對電動機(jī)進(jìn)行控制。結(jié)合現(xiàn)代電力電子技術(shù)，將之與變頻器相結(jié)合，便能大大簡化控制控制電路，并且還能夠改善電機(jī)控制性能。PWM調(diào)速控制方法具有調(diào)節(jié)電壓，對諧波進(jìn)行抑制的作用，也正因?yàn)镻WM波形調(diào)制方法能夠使產(chǎn)生的脈沖接近正弦波，并且其控制方法輸入因素高。使用一定的調(diào)制方法，對不同波形進(jìn)行調(diào)制，使實(shí)際施加的電壓作用積分的面積相等，通過此種方法對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，“就可以改變逆變電路實(shí)際輸出電壓值。隨著全控型快速半導(dǎo)體的發(fā)展，使用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)作為控制方法已越來越普遍，并且在傳統(tǒng)的PWM調(diào)制方法上面對電機(jī)的控制更進(jìn)一步。從工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜度大大簡化，投資成本也大大減小。表11 我國變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展簡史技術(shù)特征應(yīng)用年代帶電機(jī)擴(kuò)大機(jī)的發(fā)電機(jī)電機(jī)機(jī)組傳動20世紀(jì)50年代初期~70年代中期汞弧整流器供電的直流調(diào)速傳動20世紀(jì)50年代后期~60年代中期磁放大器勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)電機(jī)機(jī)組傳動20世紀(jì)60年代初期~70年代中期晶閘管變流器勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)電機(jī)機(jī)組20世紀(jì)60年代后期~70年代后期晶閘管變流器供電直流調(diào)速傳動20世紀(jì)70年代初期~現(xiàn)在飽和磁放大器供電的交流調(diào)速傳動20世紀(jì)60年代初期~60年代后期靜止串級調(diào)速交流調(diào)速傳動20世紀(jì)70年代中期~現(xiàn)在循環(huán)變流器供電的交流變頻調(diào)速傳動20世紀(jì)80年代后期~現(xiàn)在電壓電流型六脈沖逆變器供電的交流變頻調(diào)速傳動20世紀(jì)80年代初期~現(xiàn)在BJT(IGBT)PWM逆變器供電的交流變頻調(diào)速傳動20世紀(jì)90年代初期~現(xiàn)在變頻器的體積特別小、振動小、噪聲小、它對異