三相SVPWM

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??d??????q??12??3?0???1232?1????A2???? ??3??B????2???C?得到d?q轴系的磁链矢量:

??d??sin?? ?dq????????m????cos????q?式中,?m为磁链圆的半径:

?m?3U?2?f?U 2?f其中,f为电源频率(Hz); U=3U?为电动机线电压有效值(V);

??wt?2?ft为电角度。

当电压频率比为常数时,磁链圆半径?m为常数。这样,随着??t?的变化,磁链矢量?dq???就形成一个以?m为半径的圆形轨迹,即得到一个理想磁链圆,如图2-5所示:

图2-5 dq轴系中磁链矢量及理想磁链圆

在磁链追踪型P WM法中,就是以此理想磁链圆为基准圆。磁链矢

量与前述的电压空间矢量一一对应,其大小与对应电压矢量持续的时间以及直流电压Ud的大小有关。若假定8种电压矢量对应的开关模式持续时间T相等,将不同开关模式时作用于电动机三相绕组上的电压对T进行积分,则可得三相磁链在T期间的增量???A??B??C?T,将此三相磁链矢量增量(以下简称为磁链矢量)用式((2- Z 2)中的变换阵,由A-B-C三个轴系变换到d-q轴系,可得图2.6中所示d-q轴系的8种磁链矢量,其大小可表示为:

?2?????3??d

??0其中,??d??0TUdUdt?dT22

图2-6 逆变器驱动时电动机的磁链矢量

以上是假定6种非零矢量开关模式下Ud、T都相等。而实际上,各种开关模式下,中间直流电压Ud不一定是一个定值,积分时间T也不要求必须是一个定值。当Ud或者T不同时,图2-6中各磁链矢量的大小自然也不同。

将图2-5所示理想磁链圆作为基准圆,适当地使用图2-6中8种磁链矢量追踪基准磁链圆。使用不同的磁链矢量,意味着使用不同的开关模式。开关模式的切换,则形成逆变器输出电压PWM波。不难理解,如果这8种磁链矢量能够很好地追踪基准磁链圆,则逆变器输出三相电压也一定是三相对称的正弦PWM波。这就是这种磁链追踪型PWM法的基本思想。磁链跟踪PWM技术,也就是SVPWM技术,直接追踪基准磁链圆,使得逆变器输出三相电流为三相对称的正弦波,因此这种控制实质上是一种直接电流控制方法。 三.SVPWM算法MATLAB 实现

本文主要介绍采用MATLAB/Simulink工具,构建基于SVPWM调制的两电平牵引逆变器的仿真模型。SVPWM调制模块将主要分为以下几个部分阐述。

3.1 判断参考电压矢量所在的扇区

需要的已知量为参考电压矢量在二维静止坐标系轴、轴的分量以及PWM的开关周期。通过分析、的关系,可以得到如下的规律。

1. 如果则使A=1,否则A=0. 2. 如果则使B=1,否则B=0. 3. 如果则使C=0,否则C=1. 可以得到扇区号:N=A+2B+4C. 扇区模型图如图所示

图3-1 SVPWM中的扇区计算模型

3.2 计算在不同扇区内两个相邻电压矢量的作用时间X,Y,Z

不同扇区的两个相邻非零矢量的作用时间可以归纳为X,Y,Z的计算,即

计算X,Y,Z 的模型图如图所示。

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