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

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快速实现方法及其在电机驱动中的应用

svpwm快速实现方法及其在电机驱动中的应用《svpwm快速实现方法及其在电机驱动中的应用》一、介绍在现代电机驱动系统中,空间向量脉宽调制(SVPWM)技术作为一种高效、精确的电机控制方法,广泛应用于交流电机的驱动中。
本文将介绍SVPWM的快速实现方法,并讨论其在电机驱动中的应用。
二、SVPWM的基本原理SVPWM是通过控制电机三相电压的大小和相位来实现对电机的精确控制。
其基本原理是将电机三相电压转换为一个空间向量,然后通过调制这个空间向量来控制电机的转速和转矩。
在SVPWM中,通过合理的空间向量拟合和PWM信号生成,可以实现对电机的无感应、高精度控制。
三、SVPWM实现方法1. 基于复向量旋转的SVPWM实现首先介绍了基于复向量旋转的SVPWM实现方法,该方法通过复数运算来实现空间向量的计算和PWM信号的生成。
复向量旋转方法适用于对SVPWM原理有深入理解并且对数学运算熟练的工程师,能够实现高精度的SVPWM控制。
2. 快速算法实现接着介绍了基于快速算法的SVPWM实现方法,该方法通过查表和逻辑运算来快速计算出SVPWM所需的PWM信号。
快速算法实现方法简化了SVPWM的计算过程,降低了计算复杂度,提高了实时性,适合于对SVPWM控制要求高,且对算法实现有一定挑战的工程师。
四、SVPWM在电机驱动中的应用1. 实现高效节能的电机控制通过SVPWM技术,可以精确控制电机的转速和转矩,实现高效节能的电机控制。
SVPWM在各种类型的电机中都有广泛的应用,包括感应电机、同步电机和永磁同步电机等。
2. 提高电机系统的动态响应性能SVPWM技术能够快速、精确地控制电机的输出,从而提高电机系统的动态响应性能。
在需要高动态性能的应用中,如电动汽车、电梯和风力发电机等,SVPWM技术的应用可以显著提高系统的性能指标。
3. 降低电机系统的噪音和振动由于SVPWM技术可以精确控制电机的输出,可以降低电机系统的噪音和振动。
svpwm的调制原理及其应用

SVPWM的调制原理及其应用1. 什么是SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)调制法?SVPWM是一种常用于交流电力电子变换器中的调制技术。
它通过控制电压的矢量和宽度,以实现对电机的精确控制。
SVPWM调制法具有高效、精确以及低谐波的优点,被广泛应用于电机驱动和变频器控制系统中。
2. SVPWM的原理SVPWM的原理基于空间矢量图。
在三相交流电系统中,通过控制三个相电压,可以产生一个旋转的磁场。
SVPWM将矢量分解为两个相邻矢量和一个零矢量来表示,通过适当的矢量合成和特定的PWM技术,可以实现电机的精确控制。
SVPWM的基本原理如下:1.将输入的三相电压转换为旋转矢量。
2.计算出所需的电机磁通矢量。
3.将磁通矢量分解为相邻矢量和零矢量。
4.通过调整相邻矢量的宽度,控制电流大小。
5.通过控制PWM波形的频率和占空比,控制电机输出的转速。
3. SVPWM的应用SVPWM调制技术在电机驱动和变频器控制系统中得到了广泛应用。
以下是SVPWM调制法的几个常见应用:3.1 电机驱动SVPWM技术可以精确控制三相电机的转速和转矩。
通过调整矢量合成和PWM 波形,可以实现电机的平稳运行,并且降低失去步的风险。
此外,SVPWM调制法还能够减小电机运行时的噪音和振动。
3.2 变频器控制系统SVPWM调制技术被广泛应用于变频器控制系统中。
变频器可以将输入电源的频率和电压转换为所需的输出,以满足不同的负载需求。
SVPWM调制法能够提供高效、可靠的控制方式,使得变频器能够有效地控制负载。
3.3 电网接口SVPWM技术还可以应用于电网接口中。
电网接口是将分布式能源(如太阳能、风能)与电网进行连接的装置。
SVPWM调制技术可以控制电能的输入和输出,实现电网与分布式能源的平衡,并确保电网的稳定运行。
3.4 可再生能源系统在可再生能源系统中,如风力发电、太阳能发电等,SVPWM调制技术可以有效管理电能的转换和输送。
空间电压矢量调制SVPWM技术详解

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。
表 1-2 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
0 1
三相波形图
Ts 1 1 1 1 1 0
Ⅰ区(0°≤θ≤60°)
…0-4-6-7-7-6-4-0…
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
T0/2
T4/2
T6/2
T7/2
T7/2
T6/2
T4/2
T0/2
Ts 0 0 1 1 1 1 0 0
Ⅱ区(60°≤θ≤120°)
…0-2-6-7-7-6-2-0…
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
T0/2
T2/2
T6/2
T7/2
T7/2
T6/2
T2/2
T0/2
Ts 0 0 0 1 1 0 0 0
Ⅲ区(120°≤θ≤180°)
SVPWM控制算法详解

SVPWM控制算法详解SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种基于空间矢量的脉宽调制技术,适用于三相交流电机的控制。
通过调节电机的电压矢量,SVPWM可以实现精确的电机控制。
下面将详细介绍SVPWM控制算法的原理与实现。
SVPWM算法的原理是通过合理的控制电机的电压矢量,使得电机的转矩和速度可以按照设定值精确控制。
SVPWM根据当前电机的运行状态,选择合适的电压矢量进行控制,并且在控制周期内根据设定值不断调整电压矢量的大小和方向。
在空间矢量分解中,SVPWM将三相交流电源的电流分解为两个矢量:直流分量和交流分量。
直流分量表示电流的平均值,而交流分量表示电流的波动部分。
通过对直流分量和交流分量进行分解,SVPWM可以确定电流矢量的大小和方向。
在电压矢量计算中,SVPWM根据电机的状态和设定值,选择合适的电压矢量。
电压矢量有6种组合方式,分别表示正向和反向的60度和120度的电压矢量。
通过选择合适的电压矢量,SVPWM可以确定电机的电压大小和方向。
在脉宽调制中,SVPWM根据电压矢量的大小和方向,通过调节脉冲宽度比例控制电机的输出电压。
脉冲宽度比例是控制电机输出电压关键的参数,通过合理的调整脉冲宽度比例,SVPWM可以实现精确的电机控制。
以三相交流电机为例,SVPWM控制算法可以实现精确的电机转矩和速度控制。
通过选择合适的电压矢量,SVPWM可以实现电机的正反转和转速调节。
同时,SVPWM算法还可以提高电机的效率和性能。
总结起来,SVPWM控制算法是一种基于空间矢量的脉宽调制技术,通过控制电机的电压矢量,实现精确的电机控制。
SVPWM算法通过空间矢量分解、电压矢量计算和脉宽调制等步骤,确定电机的电压大小和方向。
通过合理的控制策略和数学运算,SVPWM可以实现精确的电机转矩和速度控制。
svpwm占空比计算

svpwm占空比计算SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)是一种常用的电力电子调制技术,用于控制三相电压源逆变器。
在SVPWM中,占空比(duty cycle)是一个重要的参数,用于确定输出电压的幅值和频率。
下面我将从多个角度来解释SVPWM占空比的计算方法。
1. 基本原理:SVPWM通过将三相电压分解为两个正弦波和一个直流分量,然后根据给定的控制信号产生逆变器的PWM信号,从而实现对输出电压的控制。
占空比表示PWM信号高电平时间与一个周期的比例。
2. 三角波生成:首先,需要生成一个三角波信号,其频率通常与逆变器的开关频率相同。
三角波的峰值电平通常为逆变器的直流电压。
3. 矢量定位:根据所需的输出电压矢量,确定矢量的起始和终止位置。
通常使用极坐标表示法,其中矢量的幅值和角度决定了输出电压的大小和相位。
4. 矢量选择:根据所需的输出电压矢量,选择最接近的两个电压矢量。
这两个矢量通常称为基本矢量。
5. 占空比计算:通过计算基本矢量与三角波之间的夹角来确定占空比。
具体计算方法如下:计算基本矢量与三角波之间的夹角θ。
计算基本矢量的占空比,即高电平时间与一个周期的比例。
根据夹角θ和基本矢量的占空比,插值计算所需输出电压矢量的占空比。
6. PWM信号生成:根据计算得到的占空比,生成PWM信号。
通常,高电平时间对应于占空比,低电平时间对应于周期减去占空比。
需要注意的是,SVPWM占空比的计算方法可能会因具体的控制算法和逆变器拓扑结构而有所不同。
上述是一种常见的计算方法,但在实际应用中可能会有一些细微的差异。
希望以上解释能够满足你的需求。
如果还有其他问题,请随时提问。
SVPWM的原理讲解.

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。
1.1SVPWM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:⎪⎩⎪⎨⎧+=-==)3/2cos()()3/2cos()()cos()(πθπθθm Cm B m A U t U U t U U t U (2-27) 其中,ft πθ2=,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:θππj m j C j B A e U e U e U U Us 233/43/2=++= (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。
SVPWM原理 超易懂讲解PPT

(13)
(14)
(4)电压空间矢量的线性组合与控制
换相周期 T0 应由旋转磁场所需的频率决定, T0 与 t1+ t2 未必相等,其间隙时间可用零矢量 u7 或 u8 来填补。为了减少功率器件的开关次数,一般 使 u7 和 u8 各占一半时间,因此
(3) 六拍阶梯波电压与正六边形空间旋转磁场
三相逆变器-感应电动机调速系统主电路原理图
(3) 六拍阶梯波电压与正六边形空间旋转磁场
如果,图中的逆变器采用180°导通型,上下管 不同时导通,功率开关器件共有8种工作状态 (见附表) ,其中
˃ 6 种有效开关状态; ˃ 2 种无效状态(因为逆变器这时并没有输出电压):
式中 = 120。
j
j 2
(11)
(4)电压空间矢量的线性组合与控制
这样,根据各个开关状态的线电压表达式可以推出
t1 t2 j π 3 t1 t2 jπ 3 us U d U d e U d e T0 T0 T T 0 0 t1 t2 1 t1 t2 π π 3 U d cos j sin U d j T T 3 3 T T 2 2 0 0 0 0 t1 t2 3t2 U d T 2T j 2T 0 0 0
(3) 六拍阶梯波电压与正六边形空间旋转磁场
六拍逆变器供电时电压空间矢量与 磁链矢量的关系
如前分析,可以得到的结论是:
如果交流电动机仅由常规的六拍阶梯波逆变器供电,磁链轨迹便是六边 形的旋转磁场,这显然不象在正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场那样 能使电动机获得匀速运行。 如果想获得更多边形或逼近圆形的旋转磁场,就必须在每一个期间内出 现多个工作状态,以形成更多的相位不同的电压空间矢量。为此,必须 对逆变器的控制模式进行改造。
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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:⎪⎩⎪⎨⎧+=-==)3/2cos()()3/2cos()()cos()(πθπθθm Cm B m A U t U U t U U t U (2-27) 其中,ft πθ2=,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:θππj m j C j B A e Ue t U e t U t U t U 23)()()()(3/43/2=++= (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:⎩⎨⎧=下桥臂导通上桥臂导通01x S (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UdcUa UbUc 矢量U4(100)N⎪⎩⎪⎨⎧=++=-=--===0,,0,cN bN aNc d cN aN dc bN aN dc ca bc dc ab U U U U U U U U U U U U U U (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 UcN 0 0 0 U0 0 0 0 01 0 0 U4 Udc 0 0 dc U 32dc U 31- dc U 31- 1 1 0 U6 Udc Udc 0 dc U 31dc U 31dc U 32- 0 1 0 U2 0 Udc 0 dc U 31- dc U 32dc U 31- 0 1 1 U3 0 Udc Udc dc U 32- dc U 31dc U 310 0 1 U1 0 0 Udc dc U 31- dc U 31- dc U 321 0 1 U5 Udc 0 Udc dc U 31dc U 32- dc U 31111U7UdcUdcUdc0 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:00****T U T U T U T U y y x x ref ++=(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=2π/ 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:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-------=--+=轴轴βπθαπθ3sin ||sin ||3cos ||||cos ||666644U T T U U T T U T T U s ref ss ref(2-33) 因为 |U 4 |=|U 6|=2Udc/3 ,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=3|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(101),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。
1.2.25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Ⅴ区(240°≤θ≤300°) …1-5-7-7-5-1…TsT1/2T5/2T7/2T7/2T5/2T1/21111001100111111Ⅵ区(300°≤θ≤360°) …4-5-7-7-5-4…TsT4/2T5/2T7/2T7/2T5/2T4/211110011000111101.3 S VPWM 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。