SVPWM深度理解

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SVPWM的原理讲解

SVPWM的原理讲解

SVPWM的原理讲解SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种基于空间矢量的脉宽调制技术,用于控制交流电机的三相逆变器。

它在电机控制中广泛应用,具有高效、低失真和高精度的优点。

本文将从原理、工作原理和优点三个方面对SVPWM进行详细介绍。

一、原理SVPWM的基本原理是将三相电压分解为alpha轴和beta轴的两个独立分量,然后根据alpha和beta的大小和相位差计算得到一个空间矢量,最后根据空间矢量的方向和大小来确定控制电压波形。

通过合理的调节控制电压的大小和频率,可以实现对电机的精确控制。

二、工作原理1. 坐标变换:将三相电压转换为alpha轴和beta轴的分量,通过如下公式计算得到alpha和beta:alpha = 2/3*Va - 1/3*Vb - 1/3*Vcbeta = sqrt(3)/3*Vb - sqrt(3)/3*Vc2. 空间矢量计算:根据alpha和beta的大小和相位差计算得到空间矢量。

空间矢量的方向和大小决定了逆变器输出电压的形状和频率。

3.脉宽调制:根据空间矢量的方向和大小来确定脉冲的宽度和频率。

通常,采用时间比较器和斜坡发生器来实现脉冲宽度调制,使得逆变器输出的脉冲宽度能够跟随空间矢量的变化。

4.逆变器控制:将调制好的脉宽信号通过逆变器输出到交流电机。

逆变器通过控制脉冲宽度和频率来改变输出电压的形状和频率,从而实现对电机的精确控制。

三、优点1.高效:SVPWM技术能够将三相电压转换为整数变化的脉宽信号,减少了功率器件的开关次数,提高了逆变器的转换效率。

2.低失真:SVPWM技术能够通过精确控制脉冲宽度和频率来改变输出电压的形状和频率,减小了电机输出的谐波失真,提高了电机的运行效果和负载能力。

3.高精度:SVPWM技术能够实现对电机的精确控制,通过调整输出电压的波形和频率,可以实现电机的恒转矩和恒转速控制,提高了电机的控制精度和稳定性。

SVPWM的原理和法则推导和控制算法详细讲解

SVPWM的原理和法则推导和控制算法详细讲解

SVPWM的原理和法则推导和控制算法详细讲解SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种三相不对称多电平PWM调制技术。

其原理是将三相电压转换为空间矢量信号,通过调制的方式控制逆变器输出电压,以实现对三相电机的控制。

下面将详细介绍SVPWM的原理、法则推导以及控制算法。

一、原理:SVPWM的原理在于将三相电压分解为两相,即垂直于矢量且相互垂直的两个分量,直流坐标分量和交流坐标分量。

其中,直流坐标分量用于产生直流电压,交流坐标分量用于产生交流电压。

通过对直流和交流坐标的调制,可以生成所需的输出电压。

二、法则推导:1.将三相电压写成直流坐标系下的矢量形式:V_dc = V_d - 0.5 * V_a - 0.5 * V_bV_ac = sqrt(3) * (0.5 * V_a - 0.5 * V_b)2. 空间矢量信号通过电源电压和载波进行调制来生成输出电压。

其中,电源电压表示为空间矢量V。

根据配比原则,V_dc和V_ac分别表示空间矢量V沿直流和交流坐标的分量。

V = V_dc + V_ac3.根据法则推导,导出SVPWM的输出电压:V_u = 1/3 * (2 * V_dc + V_ac)V_v = 1/3 * (-V_dc + V_ac)V_w = 1/3 * (-V_dc - V_ac)三、控制算法:1. 设定目标矢量Vs,将其转换为直流坐标系分量V_dc和交流坐标系分量V_ac。

2.计算空间矢量的模长:V_m = sqrt(V_dc^2 + V_ac^2)3.计算空间矢量与各相电压矢量之间的夹角θ:θ = arctan(V_ac / V_dc)4.计算换向周期T和换相周期T1:T=(2*π*N)/ω_eT1=T/6其中,N为极对数,ω_e为电机的角速度。

5.根据目标矢量和夹角θ,确定目标矢量对应的扇区。

6.根据目标矢量和目标矢量对应的扇区,计算SVPWM的换相角度β和占空比:β=(2*π*N*θ)/3D_u = (V_m * cos(β) / V_dc) + 0.5D_v = (V_m * cos(β - (2 * π / 3)) / V_dc) + 0.5D_w=1-D_u-D_v以上步骤即为SVPWM的控制算法。

SVPWM简介

SVPWM简介

SVPWM:SVPWM是空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation)的简称。

工作原理SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准,以三相逆变器不同开关模式作适当的切换,从而形成PWM波,以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。

传统的SPWM方法从电源的角度出发,以生成一个可调频调压的正弦波电源,而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑,模型比较简单,也便于微处理器的实时控:制。

普通的三相全桥是由六个开关器件构成的三个半桥。

这六个开关器件组合起来(同一个桥臂的上下半桥的信号相反)共有8种安全的开关状态. 其中000、111(这里是表示三个上桥臂的开关状态)这两种开关状态在电机驱动中都不会产生有效的电流。

因此称其为零矢量。

另外6种开关状态分别是六个有效矢量。

它们将360度的电压空间分为60度一个扇区,共六个扇区,利用这六个基本有效矢量和两个零量,可以合成360度内的任何矢量。

当要合成某一矢量时先将这一矢量分解到离它最近的两个基本矢量,而后用这两个基本矢量矢量去表示,而每个基本矢量的作用大小就利用作用时间长短去代表。

用电压矢量按照不同的时间比例去合成所需要的电压矢量。

从而保证生成电压波形近似于正弦波。

在变频电机驱动时,矢量方向是连续变化的,因此我们需要不断的计算矢量作用时间。

为了计算机处理的方便,在合成时一般是定时去计算(如每0.1ms计算一次)。

这样我们只要算出在0.1ms内两个基本矢量作用的时间就可以了。

由于计算出的两个时间的总合可能并不是0.1ms(比这小),而那剩下的时间就按情况插入合适零矢量。

由于在这样的处量时,合成的驱动波形和PWM很类似。

因此我们还叫它PWM,又因这种PWM是基于电压空间矢量去合成的,所以就叫它SVPWM了。

SVPWM与PWM、SPWM的比较PWM:脉冲宽度调制(PWM),晶闸管工作在开关状态,晶闸管被触发导通时,电源电压加到电动机上;晶闸管关断时,直流电源与电动机断开;这样通过改变晶闸管的导通时间(即调占空比ton)就可以调节电机电压,从而进行调速。

SVPWM个人总结与归纳

SVPWM个人总结与归纳


va us 1 vb ( 3us us ) 2 1 vb ( 3us u s ) 2
记N=Sgn( va )+2Sgn( vb )+4Sgn( vc ) 则N与扇区的对应关系为: N 扇区 1 2 3 4 Ⅵ 5 Ⅰ 6 Ⅴ Ⅱ Ⅳ Ⅲ 若法矢量 va 、 vb 、 vc 顺时针排列
θ
按照电压在α、β轴上分量相平衡的原则得:
U | uav |cos = | u0T1 /Ts |+ | u60T2 /Ts |cos 3 U | uav |sin = | u60T2 /Ts |sin 3
解得
T1 T2
Ts (3U 3U ) 2U dc Ts 3U U dc
tcmp1 tcmp 2 tcmp 3
Ⅰ ta tb tc
Ⅱ tb ta tc
Ⅲ tc ta tb
Ⅳ tc tb ta
Ⅴ tb tc ta
Ⅵ ta tc tb
寄存器装载示意图如下所示:
第一扇区
第二扇区
第三扇区
第四扇区
第五扇区
第六扇区
6
按照时间总和恒定原则得零矢量作用时间为: T0 Ts (T1 T2 ) 因此定义三个基本变量
4
x y z
Ts 3us U dc Ts (3us 3us ) 2U dc Ts (3us 3us ) 2U dc
表6.1 法矢量逆时针排列 N 扇区 T1 T2 1 Ⅱ z y 2 Ⅳ -x z 3 Ⅲ x -y 4 Ⅵ y -x 5 Ⅰ -z x 6 Ⅴ -y -z
表6.2 法矢量顺时针排列 N 扇区 T1 T2 1 Ⅱ z y 2 Ⅵ y -x 3 Ⅰ -z x 4 Ⅳ -x z 5 Ⅲ x -y 6 Ⅴ -y -z

SVPWM原理及其实现资料讲解

SVPWM原理及其实现资料讲解

1、SVPWM 的定义交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。

把逆变器和交流电动机视为一体,以圆形旋转磁场为目的来控制逆变器的工作,这种控制方法称为“磁链跟踪控制”,磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量来实现的,所以又称为“电压空间矢量PWM (space vector PWM , SVPWM )控制”矢量:既有大小又有方向的量。

一般来说,在物理学中称作矢量,在数学中称作向量。

2、空间矢量的定义:交流电动机绕组的电压、电流、磁链等物理量都是随时间变化的,如果考虑到他们所在绕组的空间位置,可以定义为空间矢量。

A 、B 、C 分别表示在空间静止的电动机定子三相绕组的轴线,它们在空间互差2pi/3,三相定子相电压AO u 、BO u 、CO u 分别加在三相绕组上,可以定义三个定子电压空间矢量AO U 、BO U 、CO U 。

三相合成矢量:γγ2j CO j BO AO CO BO AO s e ku e ku ku U U U U ++=++= 当定子相电压AO u 、BO u 、CO u 为三相平衡正弦电压时,三相合成矢量s U 是一个以电源角频率为角速度作恒速旋转的空间矢量,它的幅值是相电压幅值的倍,当某一相电压为最大值时,合成电压矢量s U 就落在该相的轴线上。

在三相平衡正弦电压供电时,若电动机转速已稳定,则定子电流和磁链的空间矢量s I 和s ψ的幅值恒定,以电源角频率为电气角速度在空间作恒速旋转。

3、电压与磁链空间矢量的关系当异步电动机的三相对称定子绕组由三相电压供电时,对每一相都可写出一个电压平衡方程式,求三相电压平衡方程式的矢量和,即得用合成空间矢量表示的定子电压方程式dtd i R u ss s s ψ+= 当电动机转速不是很低时,定子电阻压降所占的成分很小,可以忽略不计,则定子合成电压与合成磁链空间矢量的近似关系为dtd u ss ψ=或 ⎰=dt u s s ψ当电动机由三相平衡正弦电压供电时,电动机定子磁链幅值恒定,其空间矢量以恒速旋转,磁链矢量顶端的运动轨迹呈圆形(简称磁链园)。

svpwm工作原理

svpwm工作原理

svpwm工作原理一、引言随着电力电子技术的不断发展,交流电机控制技术也得到了广泛应用。

其中,空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术是一种常用的交流电机控制方法。

本文将详细介绍SVPWM的工作原理及其在交流电机控制中的应用。

二、SVPWM原理2.1 基本原理SVPWM是一种通过控制电压的矢量合成,实现对交流电机输出电压和频率的调节的方法。

它通过将三相交流电压分解为两个正交轴上的分量,实现对电机的精确控制。

SVPWM的基本原理可以概括为以下几个步骤:1.将三相交流电压转换为αβ坐标系下的矢量;2.根据所需输出电压的大小和相位,计算出指定的矢量;3.将指定的矢量转换为三相交流电压;4.通过调节矢量的大小和相位,控制电机输出电压和频率。

2.2 SVPWM的工作过程SVPWM的工作过程可以分为两个阶段:矢量选择和矢量合成。

2.2.1 矢量选择在矢量选择阶段,根据所需输出电压的大小和相位,选择合适的矢量。

一般情况下,矢量选择可分为以下几个步骤:1.根据所需输出电压的大小,确定电压矢量的幅值;2.根据所需输出电压的相位,确定电压矢量的角度;3.根据电压矢量的幅值和角度,计算出对应的αβ坐标系下的矢量。

2.2.2 矢量合成在矢量合成阶段,将选择好的矢量转换为三相交流电压输出。

矢量合成的具体步骤如下:1.将选择好的矢量转换为三相交流电压;2.根据矢量的大小和相位,计算出对应的PWM波形;3.将PWM波形与三相交流电压进行合成;4.输出合成后的三相交流电压。

三、SVPWM在交流电机控制中的应用SVPWM作为一种高效可靠的交流电机控制技术,广泛应用于各种类型的交流电机控制系统中。

以下是SVPWM在交流电机控制中的几个应用:3.1 速度控制SVPWM可以通过控制输出电压的大小和频率,实现对交流电机的速度控制。

通过调节矢量的幅值和相位,可以实现电机的平稳启动、加速、减速和停止等功能。

SVPWM原理 超易懂讲解PPT

SVPWM原理 超易懂讲解PPT

上桥臂开关 VT1、VT3、VT5 全部导通

下桥臂开关 VT2、VT4、VT6 全部导通
(3) 六拍阶梯波电压与正六边形空间旋转磁场
序号 1 2 2 4 5 6 7 8 VT6 VT1 VT2
开 关 状 态
开关代码 100 110 010 011 001 101 111 000
VT1 VT2 VT3 VT2 VT3 VT4 VT3 VT4 VT5 VT4 VT5 VT6 VT5 VT6 VT1 VT1 VT3 VT5 VT2 VT4 VT6
B -uCO’ uBO’ uAO’ A u2
C
(3) 六拍阶梯波电压与正六边形空间旋转磁场
随着逆变器工作状态的切换,电压空间矢量的幅值不变, 而相位每次旋转 /3 . 6 个电压空间矢量共转过 2 弧度, 形成一个封闭的正六边形 u4 u3
u5
u7 u8
u2
u6
u1
(3) 六拍阶梯波电压与正六边形空间旋转磁场
可根据各段磁链增量的相位求出所需的作用时 间 t1和 t2 。在上图中,可以看出
t1 t2 us u1 u2 us cos jus sin T0 T0
(10)
(4)电压空间矢量的线性组合与控制
根据用相电压表示合成电压空间矢量的定义, 把相电压的时间函数和空间相位分开写,得
us uA0 (t ) uB0 (t )e uC0 (t )e
(1) 空间矢量的定义
经计算可得
us uA0 uB0 uC0 U m e j1t
当电源频率不变时,合成空间矢量 us 以电源 角频率1 为电气角速度作恒速旋转。当某一相 电压为最大值时,合成电压矢量 us 就落在该相 的轴线上。 与定子电压空间矢量相仿,可以定义定子电流和 磁链的空间矢量 Is 和Ψs 。

SVPWM的原理讲解以及应用过程中的推导与计算

SVPWM的原理讲解以及应用过程中的推导与计算

SVPWM的原理讲解以及应用过程中的推导与计算SVPWM(空间矢量调制技术),是一种电机调速技术,通过在三相电流中引入一个辅助电流,将三相电流分解为一个基础正弦波电流和一个辅助电流,然后根据基础正弦波电流和辅助电流的大小和相位关系,控制电机输出的磁场方向和大小。

SVPWM可以提高电机的效率和控制精度,并减小电机的振动和噪音。

1.电机模型分析:首先,对电机进行建模和分析。

通过将电机抽象为一个旋转矢量图,分析电机的磁场分布和电流控制。

2.空间矢量图:根据电机模型分析,可以得到电机的矢量图。

矢量图用于描述电机的磁场方向和大小,有助于理解电机的运行原理。

3.矢量控制:根据矢量图,可以控制电机的磁场方向和大小。

通过控制电流矢量的大小和相位关系,可以控制电机的输出磁场。

4.空间矢量调制:SVPWM通过将电流矢量分解为一个基础正弦波电流和一个辅助电流,再根据它们的大小和相位关系,控制电机的输出磁场。

辅助电流可以用来改变电机的输出磁场方向,基础正弦波电流用来控制电机的输出磁场大小。

5.SVPWM计算:为了实现SVPWM,需要对电流进行计算和控制。

首先,根据需要的输出磁场向量,计算出对应的辅助电流和基础正弦波电流。

然后,根据电机的控制策略,计算出实际的电流指令。

在计算辅助电流和基础正弦波电流时,可以采用矢量旋转和空间矢量分解的方法。

通过将输出磁场向量进行数学运算和变换,可以得到电流矢量的大小和相位。

具体的计算过程可以按照以下步骤进行:1.确定需要的输出磁场向量的大小和相位。

2.将输出磁场向量进行矢量旋转和变换,得到一个新的矢量。

矢量旋转和变换的具体方法可以根据电机的控制策略和转子位置来确定。

3.将新的矢量分解为一个基础正弦波电流和一个辅助电流。

辅助电流用于改变输出磁场的方向,基础正弦波电流用于控制输出磁场的大小。

4.根据基础正弦波电流和辅助电流的大小和相位关系,计算出实际的电流指令。

根据电机的控制策略,可以使用速度环、电流环等控制器来计算输出的电流指令。

SVPWM

SVPWM

调研报告随着微电子技术、计算机控制技术以及电力电子技术的发展,正弦脉宽调制(SPWM)策略已广泛应用于交流变频调速系统中,但是SPWM方法不能充分利用馈电给逆变器的直流电压;SPWM是基于调节脉冲宽度和间隔来实现接近于正弦波的输出电流,但是仍会产生某些高次谐波分量,引起电机发热、转矩脉动甚至系统振荡;另外,SPWM适合模拟电路,不便于数字化实现。

在交流电机调速的磁通轨迹控制思想的基础上,发展产生了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。

SVPWM物理概念清晰。

算法简单且适合数字化实现,在输出电压或电机线圈电流中产生的谐波少,提高了对电压源逆变器直流供电电源的利用率。

一.课题的来源及意义传统的变压整流器和非线性负载的大量使用使电网中电流谐波含量较高,对飞机供电系统和供电质量造成很大影响。

消除电网谐波污染、提高整流器的功率因数是电力电子领域研究的热点。

空间矢量PWM(SVPWM)控制具有直流侧电压利用率高、动态响应快和易于数字化实现的特点。

本文采用空间矢量技术对三相电压型整流器进行研究,使其网侧电压与电流同相位,从而实现高功率因数整流。

变频驱动主要使用的驱动波形主要有SPWM和SVPWM两种。

SPWM原理简单、实现容易,是现在使用最广的一种变频驱动波形。

但其有一个致命的弱点是其电源利用率不高(只有86%)、谐波成分大。

因此,在新近开发的产品中其应用逐渐被性能优异的SVPWM 所取代。

SVPWM是一种电压利用率、低谐波成分的变频驱动波形,还有开关次数少、功率管功耗小等特点。

同时,SVPWM还能很好的结合矢量控制算法、以最大限度的发挥设备的性能。

因此被越来越多的变频设备所采用。

SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法,是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。

空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同,它是从三相输出电压的整体效果出发,着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。

SVPWM算法原理及详解

SVPWM算法原理及详解

SVPWM算法原理及详解SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种用于交流电机驱动的高级PWM调制技术。

该技术可以有效地提高三相交流电机的转速控制精度,并降低谐波含量,从而实现高效能的电机驱动控制。

SVPWM基于矢量控制的思想,在空间矢量和时域之间建立起一个映射关系,从而决定三相电压的高低电平。

在SVPWM中,将输入电压看做一个旋转矢量,通过改变矢量的方向和幅值,来实现对电机的控制。

具体来说,SVPWM将电压空间矢量分解为两个分量:直流分量和交流分量,并通过控制这两个分量的比例和相位差来实现对电机的控制。

SVPWM的核心思想是将输入电压矢量按照一个特定的频率进行旋转,并根据电机当前的电角度来确定矢量的方向和幅值。

在SVPWM中,输入电压矢量可以分解为六个基本矢量,分别为0度、60度、120度、180度、240度和300度。

这六个基本矢量可以通过变换和组合得到任意方向和幅值的矢量,从而实现对电机的控制。

在SVPWM中,通过改变两个交流分量的比例和相位差来实现对电机的控制。

具体来说,将输入电压矢量分解为一个垂直于交流分量的直流分量和一个平行于交流分量的交流分量。

交流分量决定了电机的转速,而直流分量则决定了电机的转矩。

通过控制这两个分量的比例和相位差,可以实现对电机驱动的精确控制。

SVPWM的优点是具有较好的动态响应性能和高调制精度。

通过调整矢量的方向和幅值,SVPWM可以实现对电机的精确控制,并且可以在不同速度下保持较低的谐波含量。

此外,SVPWM还可以提高电机的功率因数,降低电机的损耗和噪音。

然而,SVPWM也存在一些限制。

首先,SVPWM需要较为复杂的运算,因此对控制器的计算能力要求较高。

其次,SVPWM对电机的参数误差和非线性影响较为敏感,需要进行较多的校正和补偿。

总结来说,SVPWM是一种基于矢量控制思想的高级PWM调制技术,通过改变矢量的方向和幅值来实现对电机的控制。

SVPWM_心得体会

SVPWM_心得体会

SVPWM_心得体会SVPWM 心得体会SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation ),即空间矢量脉宽调制,是一种先进的电机控制技术。

通过对电机定子电压空间矢量的控制,实现了电机的高效、精确控制。

在学习和应用 SVPWM 技术的过程中,我获得了许多宝贵的经验和体会。

一、SVPWM 技术的基本原理SVPWM 技术的核心思想是通过合理选择电压空间矢量,使电机定子磁链尽可能地接近圆形轨迹,从而实现电机的高效运行。

其基本原理包括以下几个方面:电压空间矢量的定义:将电机定子电压分解为三个相互垂直的分量,即 Uα、Uβ 和Uγ。

这三个分量构成了一个三维空间中的矢量,称为电压空间矢量。

磁链轨迹的控制:通过控制电压空间矢量的大小和方向,可以使电机定子磁链沿着预定的轨迹运动。

在 SVPWM 技术中,通常采用六边形或圆形磁链轨迹。

脉冲宽度的调制:根据磁链轨迹的要求,计算出每个电压空间矢量的作用时间,即脉冲宽度。

通过合理调制脉冲宽度,可以实现电机定子电压的精确控制。

二、SVPWM 技术的优点与传统的脉宽调制技术相比,SVPWM 技术具有以下优点:更高的效率:SVPWM 技术能够使电机定子磁链更加接近圆形轨迹,减少了磁链的脉动和能量损失,从而提高了电机的效率。

更好的动态性能:SVPWM 技术能够快速响应电机的负载变化,实现电机的精确控制,从而提高了电机的动态性能。

更低的谐波含量:SVPWM 技术能够有效地减少电机定子电压中的谐波含量,降低了电机的噪声和振动,提高了电机的运行稳定性。

更广泛的应用范围:SVPWM 技术适用于各种类型的电机,包括交流异步电机、永磁同步电机和直流无刷电机等,具有更广泛的应用范围。

三、SVPWM 技术的实现方法SVPWM 技术的实现方法主要包括以下几个步骤:磁链轨迹的计算:根据电机的参数和运行要求,计算出电机定子磁链的轨迹。

电压空间矢量的选择:根据磁链轨迹的要求,选择合适的电压空间矢量。

SVPWM是什么

SVPWM是什么

SVPWM是什么(2012-05-09 15:41:55)转载▼SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)空间矢量脉宽调制,它是以三相对称正弦波电压供电时,三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准,以三相逆变器不同开关模式做切换,从而形成PWM波,以所形成的实际的磁链矢量来追踪其准确的磁链圆。

传统的SPWM是从电源的角度出发,以形成一个可调频调压的正弦波电源,而SVPWM 是将逆变系统和电机看成一个系统来考虑,模型比较简单,以便于微处理器实时控制。

实际上就是得用六个有效电压矢量以及两个零矢量及其作用时间,去逼近理想的连续的磁链圆。

特点:1.每个小区间内虽然有多次开关切换,但是每次切换只涉及一个器件,所以开关损耗小2.利用电压空间矢量直接生成PWM波,计算简单3.逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压,比一般逆变器输出电压高15%,也就是说电压利用率高开环控制异步电机程序(基于TMS320LF2407A)的作为一个刚毕业的硕士软件工程师1.一个月的时间用于学习电机控制的基本理论(3.31-4.30)2.两周的时间实现SVPWM开环控制电机的正转,反转,加速,减速(5.1-5.16)开环SVPWM控制电机旋转的例程;===================================================================== =====*.include "F2407.h" ;the header file (包含头文件)该头文件是寄存器定义文件.def _c_int0,T1_INT,PINTA ;定义符号:在当前模块中定义,并可在其它模块中使用.sect ".vectors" ;定义自定义段矢量表INT0 B _c_int0 ; Reset Vector 其中B是关键字代表跳转的意思,B左边的也是关键字,是固定的有些地方,定义矢量表时的第一句是RSVECT B START,可能是不同的DSP支持不同的定义吧,朱苛说得也不是很清楚,该点存疑,B右边的是中断程序入口标识。

svpwm工作原理

svpwm工作原理

svpwm工作原理SVPWM工作原理SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种高效的电力电子变换技术,广泛应用于交流驱动器和直流驱动器中。

它可以通过控制逆变器的输出来实现对电机的精确控制,从而提高系统的效率和性能。

1. 基本概念在了解SVPWM工作原理之前,需要先了解一些基本概念。

首先是空间向量。

空间向量是由两个正弦波形成的矢量,表示三相交流信号的相对位置和幅值。

其次是矢量图。

矢量图是用于表示空间向量之间关系的图形。

2. SVPWM原理SVPWM实际上是一种PWM技术,与传统PWM技术不同之处在于它采用了矢量控制方法,可以更加精确地控制逆变器输出电压和频率。

首先,在SVPWM中需要将三相交流信号转换为直流信号。

这可以通过使用三个单相桥式整流器来实现。

接下来,在逆变器端口添加一个低通滤波器,以去除高频噪声。

然后,在每个PWM周期内,根据所需输出电压和频率计算出对应的空间向量,并将其转换为三相交流信号。

这可以通过使用矢量图来实现,其中每个空间向量都表示为三个正弦波的线性组合。

最后,根据所需输出电压和频率,在每个PWM周期内计算出占空比,并将其应用于逆变器的开关管。

这可以通过使用SVPWM算法来实现,该算法将所需输出电压和频率映射到一个六边形空间向量图中,并计算出每个开关管的占空比。

3. SVPWM优点相对于传统PWM技术,SVPWM具有以下优点:(1)精度更高:SVPWM采用矢量控制方法,可以更加精确地控制逆变器输出电压和频率。

(2)效率更高:SVPWM可以减少逆变器开关管的损耗,从而提高系统效率。

(3)噪声更小:SVPWM可以减少逆变器输出的高频噪声,从而降低系统噪声水平。

4. SVPWM应用SVPWM广泛应用于各种交流驱动器和直流驱动器中。

例如,在交流驱动器中,它可以用于控制三相异步电机的速度和位置;在直流驱动器中,它可以用于控制直流电机的速度和位置。

svpwm矢量开关顺序和相电流波形

svpwm矢量开关顺序和相电流波形

让我们从简单的概念开始,逐步深入了解svpwm矢量开关顺序和相电流波形。

1. 起步:了解svpwmSVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation),翻译为空间矢量脉宽调制,是一种现代电力变换技术。

它通过控制电压的脉宽和频率,实现对三相交流电机的精确控制。

它将传统的PWM技术从时域转换到了空间矢量平面上,有效提高了电机的效率和响应速度。

2. 深入理解矢量开关顺序在SVPWM中,矢量开关顺序可以说是至关重要的一环。

它决定了电机的性能和响应特性。

根据不同的矢量开关顺序,可以实现不同的电机运行方式,并且对电机的损耗和效率也有着直接的影响。

3. 相电流波形的重要性在SVPWM控制下,相电流波形是关键的参考指标之一。

通过分析相电流波形,我们可以了解电机的工作状态、负载情况和效率表现。

对相电流波形的深入分析,可以有效地帮助我们优化电机控制策略和提高系统性能。

4. SVPWM在电机控制中的应用跳出理论,SVPWM技术在电机控制领域有着广泛的应用。

不论是工业领域的高性能电机,还是新能源汽车的驱动电机,SVPWM都扮演着不可或缺的角色。

通过精确的矢量控制和相电流波形调节,SVPWM技术为电机系统带来了更高的效率和可靠性。

5. 个人观点和总结在我看来,SVPWM的矢量开关顺序和相电流波形是电机控制中的两个关键因素。

它们的合理设计和精准控制,直接决定了电机的性能和响应特性。

通过深入理解和分析,我们可以更好地优化SVPWM控制策略,为电机系统的稳定运行和高效工作提供有力支撑。

总结起来,SVPWM矢量开关顺序和相电流波形在电机控制中发挥着重要作用。

通过深入探讨和分析,我们可以更好地理解其原理和应用,为电机控制领域的进步贡献力量。

以上是对svpwm矢量开关顺序和相电流波形的简要探讨,希望能为您提供一些启发和帮助。

SVPWM技术是一种现代电力变换技术,它通过控制电压的脉宽和频率,实现对三相交流电机的精确控制。

svpwm控制原理

svpwm控制原理

svpwm控制原理SVPWM控制原理。

SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种现代化的电力电子变流技术,它可以有效地控制交流电机的输出电压和频率,提高电机的运行效率和性能。

本文将介绍SVPWM控制原理及其在电力电子领域的应用。

1. SVPWM基本原理。

SVPWM是一种基于空间矢量的脉冲宽度调制技术,它通过对电压矢量进行合理的选择和组合,实现对交流电机的精确控制。

在SVPWM控制中,电压矢量被分解为两个正弦交流电压和一个直流电压,然后根据电机的控制要求,通过调节这两个正弦交流电压的幅值和相位差,从而实现对电机的精确控制。

2. SVPWM控制步骤。

SVPWM控制一般包括以下几个步骤:(1)电压矢量选择,根据电机的工作状态和控制要求,选择合适的电压矢量。

(2)矢量间接近,通过改变两个正弦交流电压的幅值和相位差,使得电压矢量尽量接近所选的目标矢量。

(3)脉冲宽度调制,根据矢量间接近的结果,计算出对应的脉冲宽度,然后通过PWM技术将脉冲宽度信号转换为实际的控制信号。

(4)输出电压控制,根据脉冲宽度信号,控制逆变器输出的电压矢量,实现对电机的精确控制。

3. SVPWM的优点。

相比传统的PWM技术,SVPWM具有以下几个优点:(1)输出电压波形质量高,SVPWM可以生成接近正弦波的输出电压,减小了电机的谐波失真,提高了电机的运行效率。

(2)电流响应快,SVPWM可以实现对电机电流的快速响应,提高了电机的动态性能和控制精度。

(3)输出功率密度高,SVPWM可以实现对逆变器输出功率的最大利用,提高了电机的功率密度和效率。

4. SVPWM在电力电子领域的应用。

SVPWM技术已经广泛应用于各种类型的交流电机驱动系统中,包括感应电机、永磁同步电机、交流伺服电机等。

同时,SVPWM也被应用于各种类型的逆变器系统中,如风力发电逆变器、光伏逆变器、电动汽车逆变器等。

在这些应用中,SVPWM可以提高系统的稳定性、可靠性和效率,满足不同领域的控制要求。

SVPWM原理及其实现

SVPWM原理及其实现

1、SVPWM 的定义交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。

把逆变器和交流电动机视为一体,以圆形旋转磁场为目的来控制逆变器的工作,这种控制方法称为“磁链跟踪控制”,磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量来实现的,所以又称为“电压空间矢量PWM (space vector PWM , SVPWM )控制”矢量:既有大小又有方向的量。

一般来说,在物理学中称作矢量,在数学中称作向量。

2、空间矢量的定义:交流电动机绕组的电压、电流、磁链等物理量都是随时间变化的,如果考虑到他们所在绕组的空间位置,可以定义为空间矢量。

A 、B 、C 分别表示在空间静止的电动机定子三相绕组的轴线,它们在空间互差2pi/3,三相定子相电压、、AO u BO u 分别加在三相绕组上,可以定义三个定子电压空间矢量、CO u AO U 、。

BO U CO U 三相合成矢量:当定子相γγ2j CO j BO AO CO BO AO s e ku e ku ku U U U U ++=++=电压、、为三相平衡正弦电压时,三相合成矢量是AO u BO u CO u s U 一个以电源角频率为角速度作恒速旋转的空间矢量,它的幅值是相电压幅值的倍,当某一相电压为最大值时,合成电压矢量就落在s U 该相的轴线上。

在三相平衡正弦电压供电时,若电动机转速已稳定,则定子电流和磁链的空间矢量和的幅值恒定,以电源角频率s I s ψ为电气角速度在空间作恒速旋转。

3、电压与磁链空间矢量的关系当异步电动机的三相对称定子绕组由三相电压供电时,对每一相都可写出一个电压平衡方程式,求三相电压平衡方程式的矢量和,即得用合成空间矢量表示的定子电压方程式dtd i R u ss s s ψ+=当电动机转速不是很低时,定子电阻压降所占的成分很小,可以忽略不计,则定子合成电压与合成磁链空间矢量的近似关系为dtd u ss ψ=或⎰=dt u s s ψ当电动机由三相平衡正弦电压供电时,电动机定子磁链幅值恒定,其空间矢量以恒速旋转,磁链矢量顶端的运动轨迹呈圆形(简称磁链园)。

简述foc电机控制之svpwm原理

简述foc电机控制之svpwm原理

标题:foc电机控制之svpwm原理一、概述foc(Field Oriented Control)电机控制作为一种高性能、高效率的电机控制方法,在工业领域得到了广泛的应用。

而svpwm(Space Vector Pulse Width Modulation)作为foc电机控制中的一种重要技术手段,其原理和实现方式对于深入理解foc电机控制具有重要意义。

本文将就svpwm的原理进行详细的介绍和分析。

二、svpwm原理概述svpwm是一种经典的PWM技术,它在foc电机控制中被用来产生控制电压的一个重要方式。

其原理可以通过以下几个方面来进行介绍:1. 三相电压合成在svpwm中,通过对三相电压的合成来实现对电机的控制。

我们知道,三相电压可以通过正弦波电压来表达,而svpwm就是通过合成一组正弦波脉冲来模拟三相正弦波电压的。

这样就可以通过调节正弦波脉冲的大小和频率来控制电机的转速和转矩。

2. 空间矢量调制svpwm通过空间矢量调制来实现对三相电压的控制。

在空间矢量调制中,将三相电压表示为一个空间矢量,而这个空间矢量可以用一个与之等效的正弦波脉冲序列来表示。

通过对这个脉冲序列的调制,就可以实现对空间矢量的精确控制。

3. PWM技术应用在svpwm中,需要将空间矢量表示的电压转换为PWM信号输出给电机。

这就需要使用PWM技术来对空间矢量信号进行调制,最终输出对应的PWM脉冲信号。

而这些脉冲信号的宽度和频率就会对电机的输出电压产生影响,从而实现对电机的精确控制。

三、svpwm原理详解1. 空间矢量转换在svpwm中,空间矢量表示了三相电压的大小和方向,通过对空间矢量的精确控制可以实现对电机的精确控制。

空间矢量转换是svpwm的核心部分。

一般来说,空间矢量转换可以使用Park变换和Clarke变换来实现,这两种变换可以将三相电压转换为αβ坐标系下的电压。

而在αβ坐标系下,可以更方便地进行空间矢量的分析和控制。

解读快速看懂SVPWM

解读快速看懂SVPWM

解读快速看懂SVPWM1、引为啥突然要说SVPWM呢?因为在考虑功率半导体损耗的时候,如果只考虑硬件,那纯粹是耍流氓,毕竟,硬件是基础,真正厉害的⾼效率,还得靠软件助推⼀把,那SVPWM便是电机控制软件的根基。

长话短说,先从永磁同步电机怎么转开始,为了避免我和⼤家头疼,尽量少公式,多原理,简单的思维把它搞清楚2、永磁同步电机怎么转的这是个简化的⽰意图:直观理解,假如中间的是转⼦,外边的磁场旋转,能够带动转⼦旋转。

永磁同步电机的旋转磁场是靠定⼦电流产⽣的,实际控制电机旋转便是控制这个旋转磁场。

我们分析问题习惯在坐标系⾥完成,上边这个磁场是旋转的,如果是静⽌坐标系,那公式势必会⾮常复杂。

假如以转⼦的磁场⽅向为坐标轴呢?那定⼦磁场便是相对静⽌的了,分析起来也简单很多,三相静⽌坐标系到d-q旋转坐标系的转换就是这个道理。

3、PWM基础PWM调制的基础原理是⾯积等效原理,即:冲量相等⽽形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的⾯积,所说的效果基本相同是指惯性环节的输出波形基本相同。

这四个形状不同,⾯积相等的窄脉冲作⽤到惯性环节的效果基本相同,当然脉冲越窄,输出的差异越⼩,主要差异在⾼频部分。

由此延伸,⽤PWM波等效正弦波电压,按照同⼀⽐例改变各脉冲宽度,可以改变等效正弦波的幅值。

4、SVPWM基本电压⽮量⾸先看逆变器拓扑:根据⾯积等效原理,我们期望与之达到相同效果的正弦电压波形:其中θ=wt,合成电压⽮量为:这是⼀个逆时针旋转的电压⽮量,旋转⾓速度w,⽮量幅值为(3/2)Um接下来是我们实际通过PWM调制得到的电压:6个管⼦,定义开关函数:Sx ( x = a、b、c) 为:(Sa、Sb、Sc)的全部可能组合共有8个,包括6个⾮零⽮量 Ul(001)、U2(010)、U3(011)、U4(100)、U5(101)、U6(110)、和两个零⽮量 U0(000)、U7(111),下⾯以其中⼀种开关组合为例分析:以(1 0 0)为例,等效电路图如下:电机每相阻抗⼀样,b\c两相并联阻抗减半,于是得到:Uan=2Udc/3、UbN=-Udc/3、UcN=-Udc/3合成⽮量我们称之为U4(1 0 0)。

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一直以来对SVPWM原理和实现方法困惑颇多,无奈现有资料或是模糊不清,或是错误百出。

经查阅众多书籍论文,长期积累总结,去伪存真,总算对其略窥门径。

未敢私藏,故公之于众。

其中难免有误,请大家指正,谢谢!此文的讲解是非常清楚,但是还是存在一些错误,本人做了一些修正,为了更好的理解整个推导过程,对部分过程进行分解,并加入加入7段和5段时调制区别。

1 空间电压矢量调制SVPWM 技术SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法,是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。

空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同,它是从三相输出电压的整体效果出发,着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。

SVPWM技术与SPWM相比较,绕组电流波形的谐波成分小,使得电机转矩脉动降低,旋转磁场更逼近圆形,而且使直流母线电压的利用率有了很大提高,且更易于实现数字化。

下面将对该算法进行详细分析阐述。

1.1 SVPWM基本原理SVPWM 的理论基础是平均值等效原理,即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合,使其平均值与给定电压矢量相等。

在某个时刻,电压矢量旋转到某个区域中,可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。

两个矢量的作用时间在一个采样周期内分多次施加,从而控制各个电压矢量的作用时间,使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转,通过逆变器的不同开关状态所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆,并由两者的比较结果来决定逆变器的开关状态,从而形成PWM 波形。

逆变电路如图2-8 示。

设直流母线侧电压为Udc,逆变器输出的三相相电压为UA、UB、UC,其分别加在空间上互差120°的三相平面静止坐标系上,可以定义三个电压空间矢量UA(t)、UB(t)、UC(t),它们的方向始终在各相的轴线上,而大小则随时间按正弦规律做变化,时间相位互差120°。

假设Um为相电压有效值,f为电源频率,则有:(2-27)其中,,则三相电压空间矢量相加的合成空间矢量U(t)就可以表示为:(2-28)可见U(t)是一个旋转的空间矢量,它的幅值为相电压峰值的1.5倍,Um为相电压峰值,且以角频率ω=2πf按逆时针方向匀速旋转的空间矢量,而空间矢量U(t)在三相坐标轴(a,b,c)上的投影就是对称的三相正弦量。

图2-8 逆变电路由于逆变器三相桥臂共有6个开关管,为了研究各相上下桥臂不同开关组合时逆变器输出的空间电压矢量,特定义开关函数Sx ( x = a、b、c) 为:(2-30)(Sa、Sb、Sc)的全部可能组合共有八个,包括6个非零矢量Ul(001)、U2(010)、U3(011)、U4(100)、U5(101)、U6(110)、和两个零矢量 U0(000)、U7(111),下面以其中一种开关组合为例分析,假设Sx ( x=? a、b、c)= (100),此时(2-30)求解上述方程可得:Uan=2Ud /3、UbN=-U d/3、UcN=-Ud /3。

同理可计算出其它各种组合下的空间电压矢量,列表如下:表2-1 开关状态与相电压和线电压的对应关系Sa Sb Sc 矢量符号线电压相电压Uab Ubc Uca UaN UbN UcN0 0 0 U0 0 0 0 0 0 01 0 0 U4 Udc 0 01 1 0 U6 Udc Udc 00 1 0 U2 0 Udc Udc0 1 1 U3 0 Udc Udc0 0 1 U1 0 0 Udc1 0 1 U5 Udc 0 Udc1 1 1 U7 0 0 0 0 0 0图2-9 给出了八个基本电压空间矢量的大小和位置。

图2-9 电压空间矢量图其中非零矢量的幅值相同(模长为2Udc/3),相邻的矢量间隔60°,而两个零矢量幅值为零,位于中心。

在每一个扇区,选择相邻的两个电压矢量以及零矢量,按照伏秒平衡的原则来合成每个扇区内的任意电压矢量,即:(2-31)或者等效成下式:(2-32)其中,Uref 为期望电压矢量;T为采样周期;Tx、Ty、T0分别为对应两个非零电压矢量Ux、Uy 和零电压矢量U 0在一个采样周期的作用时间;其中U0包括了U0和U7两个零矢量。

式(2-32)的意义是,矢量Uref 在T 时间内所产生的积分效果值和Ux、Uy、U 0 分别在时间Tx、Ty、T0内产生的积分效果相加总和值相同。

由于三相正弦波电压在电压空间向量中合成一个等效的旋转电压,其旋转速度是输入电源角频率,等效旋转电压的轨迹将是如图2-9 所示的圆形。

所以要产生三相正弦波电压,可以利用以上电压向量合成的技术,在电压空间向量上,将设定的电压向量由U4(100)位置开始,每一次增加一个小增量,每一个小增量设定电压向量可以用该区中相邻的两个基本非零向量与零电压向量予以合成,如此所得到的设定电压向量就等效于一个在电压空间向量平面上平滑旋转的电压空间向量,从而达到电压空间向量脉宽调制的目的。

1.2 SVPWM 法则推导三相电压给定所合成的电压向量旋转角速度为ω=2πf,旋转一周所需的时间为T =1/ f ;若载波频率是fs ,则频率比为R = f s / f 。

这样将电压旋转平面等切割成R 个小增量,亦即设定电压向量每次增量的角度是:? γ=2/ R =2πf/fs=2Ts/T。

今假设欲合成的电压向量Uref 在第Ⅰ区中第一个增量的位置,如图2-10所示,欲用U4、U6、U0 及U7 合成,用平均值等效可得:U ref*Tz =U 4*T4 +U 6*T6 。

图2-10 电压空间向量在第Ⅰ区的合成与分解在两相静止参考坐标系(α,β)中,令Uref 和U4 间的夹角是θ,由正弦定理可得:(2-33)因为|U 4 |=|U 6|=2Udc/3 ,所以可以得到各矢量的状态保持时间为:? (2-34)式中m 为SVPWM 调制系数(调制比),m= |Uref|/Udc 。

而零电压向量所分配的时间为:T7=T0=(TS-T4-T6 ) /2 (2-35)或者T7 =(TS-T4-T6 ) (2-36)得到以U4、U6、U7 及U0 合成的Uref 的时间后,接下来就是如何产生实际的脉宽调制波形。

在SVPWM 调制方案中,零矢量的选择是最具灵活性的,适当选择零矢量,可最大限度地减少开关次数,尽可能避免在负载电流较大的时刻的开关动作,最大限度地减少开关损耗。

一个开关周期中空间矢量按分时方式发生作用,在时间上构成一个空间矢量的序列,空间矢量的序列组织方式有多种,按照空间矢量的对称性分类,可分为两相开关换流与三相开关换流。

下面对常用的序列做分别介绍。

1.2.1 7段式SVPWM我们以减少开关次数为目标,将基本矢量作用顺序的分配原则选定为:在每次开关状态转换时,只改变其中一相的开关状态。

并且对零矢量在时间上进行了平均分配,以使产生的PWM 对称,从而有效地降低PWM 的谐波分量。

当U4(100)切换至U0(000)时,只需改变A 相上下一对切换开关,若由U4(100)切换至U7(111)则需改变B、C 相上下两对切换开关,增加了一倍的切换损失。

因此要改变电压向量U4(100)、U2(010)、U1(001)的大小,需配合零电压向量U0(000),而要改变U6(110)、U3(011)、U5(100),需配合零电压向量U7(111)。

这样通过在不同区间内安排不同的开关切换顺序,就可以获得对称的输出波形,其它各扇区的开关切换顺序如表2-2 所示。

表2-2 UREF 所在的位置和开关切换顺序对照序UREF 所在的位置开关切换顺序三相波形图Ⅰ区(0°≤θ≤60°)…0-4-6-7-7-6-4-0…Ⅱ区(60°≤θ≤120°)…0-2-6-7-7-6-2-0…Ⅲ区(120°≤θ≤180°)…0-2-3-7-7-3-2-0…Ⅳ区(180°≤θ≤240°)…0-1-3-7-7-3-1-0…Ⅴ区(240°≤θ≤300°)…0-1-5-7-7-5-1-0…Ⅵ区(300°≤θ≤360°)…0-4-5-7-7-5-4-0…以第Ⅰ扇区为例,其所产生的三相波调制波形在时间TS 时段中如图所示,图中电压向量出现的先后顺序为U0、U4、U6、U7、U6、U4、U0,各电压向量的三相波形则与表2-2 中的开关表示符号相对应。

再下一个TS 时段,Uref 的角度增加一个γ,利用式(2-33)可以重新计算新的T0、T4、T6 及T7 值,得到新的合成三相类似(3-4)所示的三相波形;这样每一个载波周期TS就会合成一个新的矢量,随着θ的逐渐增大,Uref 将依序进入第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ区。

在电压向量旋转一周期后,就会产生R 个合成矢量。

1.2.2 5段式SVPWM对7段而言,发波对称,谐波含量较小,但是每个开关周期有6次开关切换,为了进一步减少开关次数,采用每相开关在每个扇区状态维持不变的序列安排,使得每个开关周期只有3次开关切换,但是会增大谐波含量。

具体序列安排见下表。

表2-3 UREF 所在的位置和开关切换顺序对照序UREF 所在的位置开关切换顺序三相波形图Ⅰ区(0°≤θ≤60°)…4-6-7-7-6-4…Ⅱ区(60°≤θ≤120°)…2-6-7-7-6-2…Ⅲ区(120°≤θ≤180°)…2-3-7-7-3-2…Ⅳ区(180°≤θ≤240°)…1-3-7-7-3-1…Ⅴ区(240°≤θ≤300°)…1-5-7-7-5-1…Ⅵ区(300°≤θ≤360°)…4-5-7-7-5-4…1.3 SVPWM 控制算法通过以上SVPWM 的法则推导分析可知要实现SVPWM信号的实时调制,首先需要知道参考电压矢量Uref 所在的区间位置,然后利用所在扇区的相邻两电压矢量和适当的零矢量来合成参考电压矢量。

图2-10是在静止坐标系(α,β)中描述的电压空间矢量图,电压矢量调制的控制指令是矢量控制系统给出的矢量信号Uref,它以某一角频率ω在空间逆时针旋转,当旋转到矢量图的某个60°扇区中时,系统计算该区间所需的基本电压空间矢量,并以此矢量所对应的状态去驱动功率开关元件动作。

当控制矢量在空间旋转360°后,逆变器就能输出一个周期的正弦波电压。

1.3.1 合成矢量Uref 所处扇区N 的判断空间矢量调制的第一步是判断由Uα 和Uβ所决定的空间电压矢量所处的扇区。

假定合成的电压矢量落在第I 扇区,可知其等价条件如下:0&ordm;<arctan(Uβ/Uα)<60 &ordm; ?以上等价条件再结合矢量图几何关系分析,可以判断出合成电压矢量Uref 落在第X扇区的充分必要条件,得出下表:扇区落在此扇区的充要条件I Uα>0 ,Uβ>0 且Uβ/ Uα<ⅡUα>0 ,且Uβ/ |Uα|>ⅢUα<0 ,Uβ>0 且-Uβ/ Uα<ⅣUα<0 ,Uβ<0 且Uβ/ Uα<ⅤUβ<0 且-Uβ/|Uα|>ⅥUα>0 ,Uβ<0 且-Uβ/Uα<若进一步分析以上的条件,有可看出参考电压矢量Uref 所在的扇区完全由Uβ,Uα- Uβ,?- Uα- Uβ 三式决定,因此令:再定义,若U1>0 ,则A=1,否则A=0;若U 2>0 ,则B=1,否则B=0;若U3>0 ,则C=1,否则C=0。

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