两电平逆变器调制基本介绍

1、两电平SVPWM技术的根本介绍一、两电平逆变器：设直流电压为 u ud d, ,以低压节点为零电位，假设经 过逆变器得到的 PWMPWM 波只有两种电平，即 U Ud和 0,0,这种逆变器称为 两电平逆变器，如下列图所示。u ua,此，W W 为相电压，u uab为线电压。本 VT3VT3在所示的三相拓扑结构中，VT1VT6VT1VT6 以相隔60600的电角度依次导通, 每个IGBIGBT T导通1801800 0; ;任一时刻有三个 IGBTIGBT 导通，并保证同桥臂的 只有一个导通。即 VT5VT5、VT6VT6、VT1VT1 ; ; VT6VT6、VT1VT1、VT2VT2 ; ;

2、VT1VT1、VT2VT2、 VT3VT3 ; ; VT2VT2、VT3VT3、VT4VT4 ; ; VT3VT3、VT4VT4、VT5VT5 ; ; VT4VT4、VT5VT5、VT6VT6 顺序 逆变器便可产生三相交流电。二、电压矢量与磁链矢量轨迹磁场磁链矢量与合成电压矢量的关系为 枣=/up-iRdt=%EptR R 为 绕组电阻，此式中 R R 忽略不计。当 t=0t=0 时，甲。=0,=0,那么有甲=upt,转换为极坐标表示，可有：W W =Re=Re1-11-1, ,式中，R磁链幅值，R =侦2/3u；UL逆变器输出线电压有效值；一一给定角速度，切=2苗，f f 是给定频率；0甲与

3、虚轴 j j 的夹角。可以得出，Up与甲成正比，方向为磁链圆的切线方向。当甲在旋转- 周时，UpUdUduaNuaNa a uaua - -Cb bububooVT4VT4“VT6VT6K K wT2wT2本 VT5VT5连续按磁链圆的切线方向运动2兀弧度，其轨迹与磁链圆重 合，如下列图所示。SVPWMSVPWM 技术空间矢量脉冲宽度调制技术：是通过控制电压的空 间矢量，使磁链轨迹逼近圆形。所以，SVPWMSVPWM 调制方式具有谐波分 量小，转矩平稳，直流利用率高等优点。在调制中，开关器件的开通 与关断时刻的选取原那么是三相输出合成电压矢量保证电动机磁通轨 迹为圆。当逆变器按六拍方式运行时，

4、设磁链 中初始位置为 A A 点，此时逆变 器输出电压矢量为 U U3,按方向相同原那么，磁链 w w 沿着U3方向，即 ABAB 方向移动，当到达 B B 点时，假设逆变器输出电压矢量为U4,那么甲沿 BCBC 方向移动。以此类推，逆变器输出为U5, U6, ui , U2，那么甲沿着 CDCD、 DEDE、EFEF、FAFA 方向移动，从而形成逆时针旋转的正六边形，此时形成 磁链轨迹并不是圆形，谐波分量较大。为了使磁链轨迹更接近圆形，一是可以采取多个电压矢量连续切换的 方法，磁链轨迹为更接近圆形的多角形，可以在一定程度上使转矩的 脉动减少，谐波分量也进一步减少。二是电压矢量的选取原那么按照

5、保 持磁链幅值不变的原那么，先设置一个磁链轨迹，其半径等于给定值* . 一、 . 一 一 . . . . , 甲s,再给定允许变化范围A|Ws,也就是内外圆的距离。选取电压矢 量Us,使得I甲s跟踪I町,满足下式：另外，可以通过引入零矢量的电压矢量合成法， 此种方法将圆周等分 为假设干小段，用两个相邻的电压矢量交替切换，使其合成矢量等效为 这段弧的弦，来近似这一小段弧，这样不断切换下去，形成一个逼近 圆形的正多边形，由于磁链轨迹是正多边形，控制更有规律性。如下列图所示:曰010c110001 EF 101如下图，弦 abab 不一定和根本电压矢量方向一致，可用两个相邻的 根本矢量u6u6 和

6、u1u1 交替切换，即在 a a 点选择电压矢量 u6u6 向 c c 点移动, 经历一定时间到达 c c 后，再选择电压矢量 u1u1 向 b b 点移动，经历一段 时间到达 b b 点，那么磁链轨迹就从 a a 移到 b,b,按照上述方法以一定的线 速不断改变切换电压矢量，一段一段地切换下去，得到的磁链轨迹就 是一个逼近于圆的正多边形，由于每段相等，控制起来比拟简单，抑 制谐波的效果也较好。三、电压矢量的作用时间确实定方法以合成矢量 abab 为例，电压矢量的切换顺序为 u6u6 到 u1,u1,由于矢量移动线速恒定，所以矢量的持续时间与对于的轨迹长度成正比，即：ac =t&U6=t6Upcb = t1u1=t|Up式中，t6,tt6,t 1 1 分别为 u6u6、u1u1 持续时间。在实际中，从 a a 到 b b 的时间不一定为 t6+t1,t6+t1,为使磁通矢量移动的角速度为给定的仍，通过引入零矢量(u0u0 和 u7)u7)来调节从 a a 到 b b 移动 的总时间。由矢量合成图，依据正弦定理，可得：ac|ab|2|ab| Tt&Udsin(-u) sinsin(-u)333国 |北|2园| TotUd-=-L = 2山=-sln(-. 33 sln(u)sin3得出作用时间 t1t