【正文】 便，故目前有替代傳統(tǒng) SPWM 法的趨勢(shì)。并且，由于 SVPWM 有多種調(diào)制方式，所以 SVPWM 控制方式可以通過(guò)改變其調(diào)制方式來(lái)減少逆變器功率器件開(kāi)關(guān)次數(shù)，從而降低功率器件的開(kāi)關(guān)損耗，提高控制性能。具體地說(shuō)，它是以三相對(duì)稱正弦波電壓供電下三相對(duì)稱電動(dòng)機(jī)定子理想磁鏈圓為基準(zhǔn)，由三相逆變器不同開(kāi)關(guān)模式下所形成的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶縼?lái)追蹤基準(zhǔn)磁鏈圓，在追蹤的過(guò)程中，逆變器的開(kāi)關(guān)模式作適當(dāng)?shù)那袚Q，從而形成PWM 波。 80 年代中期，德國(guó)學(xué)者 H. W. Van Der Broek 等在交流電機(jī)調(diào)速中提出了磁鏈軌跡控制的思想，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生了電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SpaceVector PulseWidth Modulation，簡(jiǎn)寫(xiě)為 SVPWM)的概念。而且，傳統(tǒng)的高頻三角波與調(diào)制波比較生成 PWM 波的方式適合模擬電路，不適應(yīng)于現(xiàn)代化電力電子技術(shù)數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)。并且 SPWM 逆變器是基于調(diào)節(jié)脈沖寬度和間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)接近于正弦波的輸 出電流，這種調(diào)節(jié)會(huì)產(chǎn)生某些高次諧波分量，引起電機(jī)發(fā)熱，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大甚至?xí)炱鹣到y(tǒng)振蕩。常規(guī) SPWM 法已被廣泛地應(yīng)用于逆變器中，然而常規(guī) SPWM 不能充分利用饋電給逆變器的直流電壓，逆變器最大相電壓基波幅值與逆變器直流電壓比值為 1/2，即逆變器輸出相電壓峰值最大為 Ud (Ud 為逆變器的直流電壓 )，直流利用率低。隨著電氣傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)其控制性能的要求不斷提高，人們對(duì) PWM 控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究：從最初追求電壓波形正弦，到電流波形正弦，再到磁通正弦， PWM 控制技術(shù)得到了不斷的創(chuàng)新和完善。 PWM 整流電路已經(jīng) 獲得了一些應(yīng)用，并有良好的應(yīng)用前景。 PWM 控制技術(shù)用于整流電路即構(gòu)成 PWM 整流電路。除功率很大的逆變裝置外，不用 PWM 控制的逆變電路已十分少見(jiàn)。 PWM 控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最具代表性。 交流一交流變流電路中的斬控式交流調(diào)壓電路和矩陣式變頻電路是PWM 控制技術(shù)在這類電路中應(yīng)用的代表。 PWM 控制技術(shù)在交 直、直一直、交一交、直一交所有四大類交流電路中都已得到了廣泛地應(yīng)用。它是以三相對(duì)稱正弦波電壓供電時(shí)交流電動(dòng)機(jī)的理想磁鏈圓為基準(zhǔn)，用逆變器不同開(kāi)關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶縼?lái)追蹤基準(zhǔn)磁鏈圓，由追蹤的結(jié)果決定逆變器的開(kāi)關(guān)模式，形成 PWM 波。它可以在不增加每臺(tái)變流器的開(kāi)關(guān)頻率的條件下，提高整個(gè)系統(tǒng)的等效開(kāi)關(guān)頻率。 相移 PWM 法：以控制輸出電壓為目的。 三角載波調(diào)制法 ▽調(diào)制法 SVPWM 正弦調(diào)制波 梯形調(diào)制波 正弦矩形調(diào)制波 矩形調(diào)制波 跟蹤型 PWM 法 磁鏈追蹤型 PWM 法 預(yù)定相位法 相移 PWM 法 其他優(yōu)化調(diào)制波 諧波消除法 改進(jìn) SPWM 法 最優(yōu) PWM 法 正弦脈寬調(diào)制方法 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 預(yù)定相位法的共同特點(diǎn)是控制性能好，抗干擾性好，可以最優(yōu)化，但無(wú)法進(jìn)行瞬時(shí)值控制。采樣式 SPWM 法使脈沖寬度正比于該等份的正弦波面積。由于微機(jī)系統(tǒng)體積的縮小，性能價(jià)格比的提高，出現(xiàn)了各種形式的相位預(yù)定法，其中較有優(yōu)勢(shì)的是以下幾種： 圖 常用 SPWM控制方法的分類 (1)諧波消除法：其思想是控制 PWM 輸出波形中的 各個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)刻，保證四分之一波形的對(duì)稱，根據(jù)輸出波形的傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式，將要消除的諧波幅值以及要控制的基波幅值組成非線性超越方程組，利用數(shù)值方法離線計(jì)算出各開(kāi)關(guān)的通斷時(shí)刻，達(dá)到完全消除預(yù)定諧波和控制基波幅值的目的。它的特點(diǎn)是控制靈活，有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，可以進(jìn)行瞬時(shí)值控制。為了改善輸出波形、減低諧波含量以及優(yōu)化某項(xiàng)性能指標(biāo)，人們又將 SPWM 技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和完善，提出了各類新型 SPWM 方法，圖 列出了這些新型方法。圖 列出了脈寬調(diào)制方法的分類。 PWM 控制技術(shù)僅用一組就具有調(diào)壓功能和諧波控制能力，由于它具有輸出接近正弦波和輸入功率因數(shù)高的特點(diǎn)，所以無(wú)論對(duì)于交流調(diào)速還是不停電電源 UPS 等都極為難得，它有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，改善性能和提高效率。 PWM 控制方式就是對(duì)逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來(lái)代替正弦波或所需要的波形。用這種技術(shù)構(gòu)成的 PWM 變頻器基本上解決了常規(guī)六拍階梯波變頻器中存在的問(wèn)題，為近代交流調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)辟了新的發(fā)展領(lǐng)域。t reach and it is the development trend of harmonic suppression in power . The structure, principle and control strategy are summarized in the paper, and the use of space vector PWM in APF is studied in detail. At the same time,the basic modulation method of SVPWM is analyzed improvements are carried in the existed control method of SVPWM on the basis of fore person39。在此基礎(chǔ)上，建立了 SVPWM 逆變器在有源電力濾波器中的仿真模型。 文章還詳細(xì)分析了 SVPWM 法的基本調(diào)制方式，在前人研究的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的 SVPWM 控制算法進(jìn)行了一些改進(jìn)，重點(diǎn)分析了過(guò)調(diào)制和扇區(qū)過(guò)渡兩種特殊情況下的控制算法。有源電力濾波器(Active Power Filter—— APF),具有無(wú)源濾波器所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn) ,是今后配電系統(tǒng)諧波抑制裝置的發(fā)展方向。它不僅影響著電力用戶的用電質(zhì)量 ,也威脅著電力系統(tǒng)的安全 、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。然后詳細(xì)分析了電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的調(diào)制波。電壓空間矢量脈寬調(diào)制 (SpaceVector Pulse Width Modulation，簡(jiǎn)稱 SVPWM)控制技術(shù)是一種優(yōu)化了的 PWM 控制技術(shù)，和傳統(tǒng)的 SPWM 法相比，不但具有直流利用率高，輸出諧波少，控制方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) I 摘要 隨著全控型快速半導(dǎo)體自開(kāi)關(guān)器件和智能型高速微控制芯片的發(fā)展，數(shù)字化 PWM 成為 PWM 控制技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。但是傳統(tǒng)的 SPWM 法比較適合模擬電路實(shí)現(xiàn)，不適應(yīng)于現(xiàn)代電力電子技術(shù)數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)。 本文首先對(duì)脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，在此基礎(chǔ)上分析了電 壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；接著對(duì)空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)((SVPWM )的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和推導(dǎo)， SVPWM 是基于磁鏈追蹤的思想，它以三相對(duì)稱正弦波電壓供電下三相對(duì)稱電動(dòng)機(jī)定子理想磁鏈圓為基準(zhǔn)，由三相逆變器不同開(kāi)關(guān)模式下所形成的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶縼?lái)追蹤基準(zhǔn)磁鏈圓的，在追蹤的過(guò)程中，逆變器的開(kāi)關(guān)模式作適當(dāng)?shù)那袚Q，從而形成 PWM 波 。 隨著電力電子裝置等非線性電力負(fù)荷的廣泛應(yīng)用 ,電網(wǎng)諧波問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此 ,諧波抑制已成為當(dāng)今電能質(zhì)量領(lǐng)域中的重要研究課題之一。 本文在綜述并聯(lián)型有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)、原理和控制方法的基礎(chǔ)上 ,著重研究了電壓空間矢量 PWM 控制技術(shù)在有源電力濾波器中的應(yīng)用。利用 軟件中的動(dòng)態(tài)仿真工具 SIMULINK 對(duì)改進(jìn)之后的控制算法進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真，通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了改進(jìn)后控制算法的正確性。 關(guān)鍵字 ：諧波補(bǔ)償； SVPWM；有源電力濾波器； MATLAB 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) II Abstract Together with the continual development of allcontrolled fast semiconductor selfturnoff devices and intelligent highspeed microcontroller, the digitized PWM is being the trend of PWM control technique development. But the analogue electric circuit can’t realize the traditional SPWM method easily. The traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric. Spacevector pulse width modulation(SVPWM) a kind of superior zed PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC suppl y voltage(pared with the traditional SPWM,reduced by %),having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization. The article presents the developing condition of PWM and SVPWM the theory of SVPWM is discussed in SVPWM is based on the thought of magic chain makes the ideal magic chain circle of threephased sysmmetry electric motor supplied by threephased sysmmetry sine wave voltage for basis uses the practical magic chain vector formed by the different switch modes of threephased tracking the inverter to track the basic magic chain the course of inverter changes the switch modes properly to form the PWM the modulation wave of SVPWM is analyzed in detail. With more and more application of the nonlinear load, for example power electronic equipment, the power quality problem caused by the harmonic in power bees increasingly important. It not only affects the power quality of consumers but also intimidates safe and economy operation of power system. The active power filter(APF) has some advantages that the passive filter can39。s improved control method is simulated dynamically by using proved the accuracy of the improved control method by analyzing the result of simulation.. The simulated model of active power filter fed by SVPWM inverter is set up. Keywords： Harmonic Compensation； SVPWM； Active Power Filter； Matlab 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) III 目錄 第一章 緒論 ............................................................... 1 脈寬調(diào)制 (PWM)技術(shù)發(fā)展概況 ............................................... 1 (PWM)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................... 1 (PWM)技術(shù)的應(yīng)用 ............................................. 3 電壓空間矢量脈寬調(diào)制 (SVPWM)技術(shù)發(fā)展概況 ................................. 4 有源電力濾波器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...................