三相SVPWM

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基本工作状态.即:100,110, 010, 011, 001, 101,1ll,000.其中前六个工作状态是有效的,称做非零矢量;后两个工作状态称作零矢量。

可以推导出,三相逆变器输出的线电压矢量[UABUBCUCA]与开关函数?SASBSC?T的关系为

?UAB??1?10??SA??U??U?01?1??S?

d??BC???B????UCA????101????SC??三相逆变器输出的相电压矢量?UAUBUC?T与开关状态矢量?SASBSC?T的关系为

?UA??2?1?1??SA??U??1U??12?1??S??B?3d???B? ???UC????1?12????SC?? 式中Ud是直流电源电压,或称总线电压。上式的对应关系可用表2-1来表示。

表2-1 开关状态与相电压和线电压的对应关系

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

由表2-1就可以求出这些相电压的矢量和相位角,这八个矢量就称为基本电压矢量,可分别命名为 (000), U1(001),

U2(010 ) ,U3(0 l l), U4(100), U5(101), U6(110), U7(111),

其中-U7称为零矢量。图2-3给出了八个基本电压空间矢量的大小和位置。其中非零矢量的幅值相同(模长为2Ud/3),相邻的矢量间隔60°,而两个零矢量幅值为零,位于中心。

表2-1中的线电压和相电压值是在图2.1所示的三相A-B-C平面坐标系中。利用clark变换,可将三相A-B-C平面坐标系中的相电压转换到???平面坐标系中去。 其转换式为

?12??3?0???1232?1??U?A2??U???3??B?

?UC????2??U???U?????根据式(2-8),可将表2-1中与开关函数SA, SB, SC相对应的相电压转换成???平面直角坐标系中的分量,转换结果见表2-2和图2-3。

表2-2 开关函数与相电压在???坐标系的分量的对应关系

矢量符号 0 0 0 0 0 0 0 1

0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

0 0

图2-3 在复平面下三相逆变器的基本电压矢量图

2. 4 磁链跟踪PWM的基本思想

如图2-4所示的三相电压逆变器电路中,如果忽略定子绕组电阻,当定子绕组施加三相理想对称正弦电压时,由于电压合成空间矢量为等幅旋转矢量,故气隙磁通以恒定同步角速度旋转,轨迹为圆。SVPWM法就是以三相对称正弦电压供电时三相对称电动机定子的理想磁链

为基准,由三相逆变器不同开关模式所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆,在追踪过程中,逆变器的开关模式作适当的切换,从而形成PWM波。

图2-4 三相对称正弦波电压驱动三相对称电动机

在三相对称正弦电压作用下,对于图2.4中所示的三相电动机,如果忽略定子绕组的电阻不计,则电动机各相磁链值可由式(2-1)进行积分得到:

?A?2U?2?fsin?2?ft?

?B?2??sin?2?ft??? 2?f3??2??sin?2?ft??? 2?f3??2U?2U??c?将上式所示三相轴系的磁链进行坐标变换,由图2-4中所示的 三相A-B-C轴系变换到图中所示的d?q轴系,其变换式为:

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