SVPWM控制方法和实现

1、LOGOLOGO主要内容 SVPWM控制原理控制原理1 新型混合励磁同步电机研究新型混合励磁同步电机研究 SVPWM的实现方法的实现方法2LOGO空间矢量脉宽调制技术的原理及实现方法经典SPWM变频器输出电压正弦电流跟踪控制变频器输出电流正弦磁链跟踪技术SVPWM圆形旋转磁场电机控制的最终目的是控制转矩。圆形旋转磁场恒定电磁转矩LOGOSVPWM控制方法及实现2000000jCjBACBAseueuukUUUU00AAkuUjBBekuU00200jCCekuU：三相定子相电压000CBAuuu、000CBAUUU、：三相定子电压空间矢量其中， ，k为待定系数32三相合成矢量与定子电压空间矢量

2、相仿，定义定子电流的空间矢量LOGOSVPWM控制方法及实现按照空间矢量功率与瞬时功率相等的原则平衡的等效原则：tjstjmtjmseUeUeUU1112332232000000jCjBACBAsekiekikiIIII由以上两式可得空间矢量功率表达式为200020002ReRejCjBAjCjBAsseieiieueuukIUppkiuiuiukIUpCCBBAAss2000000223)(23Rep为三相瞬时功率，000000CCBBAAiuiuiup应使321232kk，即LOGO电压与磁链空间矢量的关系dtdiRussss合成空间矢量表示的定子电压方程式：当转速不是很低的时候，绕组压降

3、忽略：dtduss设定子磁链旋转矢量为：tjsse1将式子对t求导得：211111tjstjstjsseejedtduLOGOPWM逆变器基本输出电压矢量三相逆变器与PMSM典型连接图220000003232jCjBAjCjBACBAseueuueueuuUUUU三相合成电压矢量与参考点无关图中所示的PWM逆变器共有八种工作状态，当0,0,1CBASSS，2,2,2dddCBAUUUuuu，代入上式得：djjdUeeUu32)1 (23221LOGO正六边形空间旋转磁场基本电压空间矢量图13t正六边形定子磁链轨迹 每个有效工作矢量在一个周期内只作用一次的方式只能每个有效工作矢量在一个周期内只作

4、用一次的方式只能生成正六边形旋转磁场，与正弦波供电时所产生的圆形旋转生成正六边形旋转磁场，与正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场相差甚远。磁场相差甚远。13tLOGO期望电压空间矢量的合成 按空间矢量的平行四边形法则，用相邻的两个有效工作矢量合成期望的输出矢量。 为获得圆形旋转磁场，要保证磁链幅值不变0212111002010TttttttTsdtudtudtudtu 可进一步堆得22110tutuTus由正弦定理得sin23sin20201dsdsUTutUTutLOGOSVPWM的实现方法（1）零矢量集中的实现方法（五段式）211tu222tu07tu211tu222tu 、 、 、 、（2）

5、零矢量分散的实现方法（七段式）422222400112207221100tututututututu、特点：每个周期均以零矢量开始，并以零矢量结束，从一个矢量切换到另一个矢量时，只有一相状态发生变化，损耗略大于集中法。为了让为了让波形对称波形对称LOGOSVPWM控制的定子磁链N=4时期望输出的定子磁链矢量轨迹时期望输出的定子磁链矢量轨迹定子磁链矢量运动的定子磁链矢量运动的7步轨迹步轨迹4310NNT，LOGOSVPWM具有的特点(1)逆变器共有八个基本输出矢量，有六个有效工作矢量和两个零矢量，在一个旋转周期内，每个有效工作矢量只作用一次的方式只能生成正六边形的旋转磁场，谐波分量大，将导致转矩

6、脉动。(2)用相邻的两个有效工作矢量，可合成任意的期望输出电压矢量，使磁链轨迹接近于圆。开关周期T0越小，旋转磁场越接近于圆，但功率器件的开关频率越高。(3)利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算方便。(4)与一般的SPWM相比较，SVPWM控制方式的输出电压最多可提高15%。LOGOSVPWM的实现方法要解决三个问题：如何选择基本电压矢量，即确定电压矢量在哪个扇区如何确定每个基本电压矢量的作用时间如何确定每个基本电压矢量的作用顺序LOGO确定参考电压矢量所在扇区已知参考电压 在两相静止坐标系下的分量为refuuuC4B2AN0C, 1C, 0-3-)3(0B, 1B, 0-3)2(0A,

7、 1A, 0) 1 (由此得扇区号：否则则若否则则若否则则若uuuuuN315462扇区号LOGO计算不同扇区相邻非零矢量的作用时间基底dddUTuuZUTuuYUTuX/2622/2622/2000每个有效矢量作用时间取X,Y,Z中的正或负值N123456t1ZY-Z-XX-Yt2Y-XXZ-Y-ZLOGO确定逆变器的切换点 控制脉冲最终控制开关管，故需控制各桥臂开关的开关时间为， Tx,Ty,Tz分别为先作用电压矢量、次作用电压矢量、零矢量的作用时刻。4/ )(2/4/ )(2/4/ )(4/ )(2122112121ttTTtTTttTTTtTTttTTttTTszyzsyxxysxsx代入N123456TaTxTyTzTzTyTxTbTyTxTxTyTzTzTcTzTzTyTxTxTyLOGOSVPWM控制模块SVPWM控制模块1pulseTcm1Tcm2Tcm3pulseproduce PWMTUalfaUbetaUdcXYZX.Y.ZT1T2TNTcm1