SVPWM原理演示幻灯片

1,SVPWM控制技术,SVPWM,2,图3三相逆变器-异步电动机调速系统主电路原理图,开关工作状态,采用180导通型，功率开关器件共有8种工作状态，其中6种有效开关状态，2种零状态（这时逆变器没有输出电压）,3,开关函数与开关模式,定义开关函数:1当上桥臂器件导通时Si=0当下桥臂器件导通时(i=A,B,C)则每一时刻的us将由此时的三个开关函数值唯一确定,记作us(SA,SB,SC),并称(SA,SB,SC)在不同数值下的组合为变频器的开关模式（开关代码）.,4,开关状态表,5,（a）开关模式分析,设工作周期从100状态开始，这时VT6、VT1、VT2导通，其等效电路如图所示。各相对直流电源中点的电压幅值为UAO=Ud/2UBO=UCO=-Ud/2,开关控制模式,6,（b）工作状态100的合成电压空间矢量,由图可知，三相的合成空间矢量为u1，其幅值等于Ud，方向沿A轴（即X轴）。u1存在的时间为/3，之后，工作状态转为110。,7,（c）工作状态110的合成电压空间矢量,和上面的分析相似，合成空间矢量变成图中的u2，它在空间上滞后于u1的相位为/3弧度，存在的时间也是/3。,8,（d）每个周期的六边形合成电压空间矢量,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，直到一个周期结束。在一个周期中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，如图所示。,9,图7电压空间矢量的放射形式和6个扇区,电压空间矢量的扇区（Sector）划分,10,线性组合方法（以在区域I为例说明）,图6电压空间矢量的线性组合,设在一个换相周期时间T0内，可用两个矢量之和表示由两个矢量线性组合后的新电压矢量us，其相位为。,（10）,11,作用时间的确定,根据各个开关状态的线电压表达式可以推出,（11）,12,比较式（10）和式（11），令实数项和虚数项分别相等，则,13,解t1和t2，得,14,零矢量的使用,换相周期T0应由旋转磁场所需的频率决定，设零矢量u7和u8的作用时间为t7和t8。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,（16）,0,15,开关状态顺序原则,在实际系统中，应该尽量减少开关状态变化时引起的开关损耗，因此不同开关状态的顺序必须遵守下述原则：每次切换开关状态时，只切换一个功率开关器件，以使开关损耗最小。,16,T0区间的电压波形,图8第扇区内一段T0区间的开关序列与逆变器三相电压波形,虚线间的每一小段表示一种工作状态,17,利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算简便。采用SVPWM控制时，逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，比一般的SPWM逆变器输出电压提高了15%。,18,PWM控制目标,电压正弦波SPWM电流正弦波CHBPWM圆形旋转磁场SVPWM消除指定次数谐波SHEPWM,19,导通开关模式的次序：7-1-2-8-2-1-7,20,2低开关损耗模式,SVPWM在6个扇区的对称调制模式,7-5-4-8-4-5-7,7-1-6-8-6-1-7,7-1-2-8-2-1-7,一个周期T中的开关次数将由6次减少到4次