SVPWM控制方法和實現(xiàn)

1、LOGOLOGO主要內(nèi)容 SVPWM控制原理控制原理1 新型混合勵磁同步電機研究新型混合勵磁同步電機研究 SVPWM的實現(xiàn)方法的實現(xiàn)方法2LOGO空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的原理及實現(xiàn)方法經(jīng)典SPWM變頻器輸出電壓正弦電流跟蹤控制變頻器輸出電流正弦磁鏈跟蹤技術(shù)SVPWM圓形旋轉(zhuǎn)磁場電機控制的最終目的是控制轉(zhuǎn)矩。圓形旋轉(zhuǎn)磁場恒定電磁轉(zhuǎn)矩LOGOSVPWM控制方法及實現(xiàn)2000000jCjBACBAseueuukUUUU00AAkuUjBBekuU00200jCCekuU：三相定子相電壓000CBAuuu、000CBAUUU、：三相定子電壓空間矢量其中， ，k為待定系數(shù)32三相合成矢量與定子電壓空間矢量

2、相仿，定義定子電流的空間矢量LOGOSVPWM控制方法及實現(xiàn)按照空間矢量功率與瞬時功率相等的原則平衡的等效原則：tjstjmtjmseUeUeUU1112332232000000jCjBACBAsekiekikiIIII由以上兩式可得空間矢量功率表達式為200020002ReRejCjBAjCjBAsseieiieueuukIUppkiuiuiukIUpCCBBAAss2000000223)(23Rep為三相瞬時功率，000000CCBBAAiuiuiup應(yīng)使321232kk，即LOGO電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系dtdiRussss合成空間矢量表示的定子電壓方程式：當(dāng)轉(zhuǎn)速不是很低的時候，繞組壓降

3、忽略：dtduss設(shè)定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量為：tjsse1將式子對t求導(dǎo)得：211111tjstjstjsseejedtduLOGOPWM逆變器基本輸出電壓矢量三相逆變器與PMSM典型連接圖220000003232jCjBAjCjBACBAseueuueueuuUUUU三相合成電壓矢量與參考點無關(guān)圖中所示的PWM逆變器共有八種工作狀態(tài)，當(dāng)0,0,1CBASSS，2,2,2dddCBAUUUuuu，代入上式得：djjdUeeUu32)1 (23221LOGO正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場基本電壓空間矢量圖13t正六邊形定子磁鏈軌跡 每個有效工作矢量在一個周期內(nèi)只作用一次的方式只能每個有效工作矢量在一個周期內(nèi)只作

4、用一次的方式只能生成正六邊形旋轉(zhuǎn)磁場，與正弦波供電時所產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)生成正六邊形旋轉(zhuǎn)磁場，與正弦波供電時所產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁場相差甚遠。磁場相差甚遠。13tLOGO期望電壓空間矢量的合成 按空間矢量的平行四邊形法則，用相鄰的兩個有效工作矢量合成期望的輸出矢量。 為獲得圓形旋轉(zhuǎn)磁場，要保證磁鏈幅值不變0212111002010TttttttTsdtudtudtudtu 可進一步堆得22110tutuTus由正弦定理得sin23sin20201dsdsUTutUTutLOGOSVPWM的實現(xiàn)方法（1）零矢量集中的實現(xiàn)方法（五段式）211tu222tu07tu211tu222tu 、 、 、 、（2）

5、零矢量分散的實現(xiàn)方法（七段式）422222400112207221100tututututututu、特點：每個周期均以零矢量開始，并以零矢量結(jié)束，從一個矢量切換到另一個矢量時，只有一相狀態(tài)發(fā)生變化，損耗略大于集中法。為了讓為了讓波形對稱波形對稱LOGOSVPWM控制的定子磁鏈N=4時期望輸出的定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E時期望輸出的定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E定子磁鏈?zhǔn)噶窟\動的定子磁鏈?zhǔn)噶窟\動的7步軌跡步軌跡4310NNT，LOGOSVPWM具有的特點(1)逆變器共有八個基本輸出矢量，有六個有效工作矢量和兩個零矢量，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，每個有效工作矢量只作用一次的方式只能生成正六邊形的旋轉(zhuǎn)磁場，諧波分量大，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩

6、脈動。(2)用相鄰的兩個有效工作矢量，可合成任意的期望輸出電壓矢量，使磁鏈軌跡接近于圓。開關(guān)周期T0越小，旋轉(zhuǎn)磁場越接近于圓，但功率器件的開關(guān)頻率越高。(3)利用電壓空間矢量直接生成三相PWM波，計算方便。(4)與一般的SPWM相比較，SVPWM控制方式的輸出電壓最多可提高15%。LOGOSVPWM的實現(xiàn)方法要解決三個問題：如何選擇基本電壓矢量，即確定電壓矢量在哪個扇區(qū)如何確定每個基本電壓矢量的作用時間如何確定每個基本電壓矢量的作用順序LOGO確定參考電壓矢量所在扇區(qū)已知參考電壓 在兩相靜止坐標(biāo)系下的分量為refuuuC4B2AN0C, 1C, 0-3-)3(0B, 1B, 0-3)2(0A,

7、 1A, 0) 1 (由此得扇區(qū)號：否則則若否則則若否則則若uuuuuN315462扇區(qū)號LOGO計算不同扇區(qū)相鄰非零矢量的作用時間基底dddUTuuZUTuuYUTuX/2622/2622/2000每個有效矢量作用時間取X,Y,Z中的正或負值N123456t1ZY-Z-XX-Yt2Y-XXZ-Y-ZLOGO確定逆變器的切換點 控制脈沖最終控制開關(guān)管，故需控制各橋臂開關(guān)的開關(guān)時間為， Tx,Ty,Tz分別為先作用電壓矢量、次作用電壓矢量、零矢量的作用時刻。4/ )(2/4/ )(2/4/ )(4/ )(2122112121ttTTtTTttTTTtTTttTTttTTszyzsyxxysxsx代入N123456TaTxTyTzTzTyTxTbTyTxTxTyTzTzTcTzTzTyTxTxTyLOGOSVPWM控制模塊SVPWM控制模塊1pulseTcm1Tcm2Tcm3pulseproduce PWMTUalfaUbetaUdcXYZX.Y.ZT1T2TNTcm1