空间电压矢量PWM分解.ppt

F2 F3 F6 F4 F5 F1 F0 F7 矢量次序：5－7－5－1－0－4－5－7－5－4－0－4在9分频调制时磁链轨迹是一个对称24边形。图未按比例做。零矢量不是等宽度的。 * 方程是矢量方程。表示以U相为基准，幅值分别为。。。幅角0为。。。这样组成的一个矢量 * 交流电机理论基于旋转磁场 * 由于是纯电感，电流滞后电压90度 “ ” 空间矢量脉宽调制 第1节 空间矢量理论基础 1. 空间矢量理论 iA iB iC ?t ?t1 ?t2 ?t3 F A C B ωs 在三相电机中，三相对称绕组通上相对称电流要产生一个空间磁势矢量F（旋转磁势矢量）。我们认为磁势矢量F是由一个对应的等效电流矢量产生，称其为空间电流矢量 空间电流矢量的定义： 同样三相绕组上的电压构成空间电压矢量 旋转磁动势并不一定非要三相不可，除单相以外，二相、三相、四相、…… 任意对称的多相绕组，通以平衡的多相电流，都能产生旋转磁动势，其中以两相最为简单 iα iβ ?t ?t1 ?t2 ?t3 F α β ωs 它也可以写成空间电流矢量形式 由于二相系统比三相系统变量少，理论上多用二相而不用三相。实际的三相需要变换成二相。 变换的主要原则是变换前后磁势不变、功率不变 2. Clarke 变换 A N2i? N3iA ? ? N3iC N3iB N2iβ 60o 60o B 　图中绘出了A、B、C和?、?两个坐标系，取A轴和?轴重合。设三相绕组每相匝数为N3，两相绕组每相匝数为N2 写成矩阵形式，得 三相总磁动势与二相总磁动势相等，两套绕组任意瞬时磁动势在 ?、? 轴上的投影都应相等，即 因变换前后总功率不变，匝数比应为 即 从二相坐标系变换到三相坐标系 3/2和2/3变换器的电路与符号 第2节 三相逆变器－感应电机系统的矢量分析 6脉冲方式的电流空间矢量轨迹 逆变器的运行模式：612、123、234、345、456、561、612，…施加在电机定子绕组上的相电压是一个六阶梯波电压 Ud + - T1 T5 T3 T4 T2 T6 A B C n ωt uan ubn ucn ωt ωt 101 100 110 010 011 001 V6 V1 V2 V3 V4 V5 165 162 132 432 435 465 如果将三相逆变器的上部元件的导通规定为1、关断规定为0，则逆变器的工作状态可用二进制编码表示 由电路得电压方程（不计电阻） ωt uan iabc ωt V6 V1 V2 V3 V4 V5 V6 由电压方程得三相电流波形，如图 对指定的区域，代入空间矢量表达式 可知，对每个区域空间电压矢量幅值为2Vd/3,电流的最大值是 当负载中含有电阻时 通解是 SVM理论：时间间隔的推导 与矢量控制联系：在dq轴系上时间间隔的表达式 开关参考函数 开关顺序的确定 离散参考函数：减小开关损耗 不同的矢量PWM比较 SVM的过调制 电压频率比控制 低频运行模式 高频运行模式 SVM的实现 Park 变换 磁通矢量的确定与理想磁链轨迹 各开关状态下产生的磁势幅值相等，产生的磁链大小也必然相等．当逆变器按状态S1、3、2、6、4、5、1…动作，则在电机气隙空间的磁通势的轨迹在复平面上为正六边形。如果逆变器状态按S1、5、4、6、2、3、1…变化，电机气隙空间磁链变化的轨迹仍为正六边形，只是旋转方向发生了变化。 当S0与S7作用时，电机的端电压为零。它们不产生空间磁势。将与各磁势相对应的电压Ui（SA SB SC）i=0，1，2…7，称为“空间电压矢量”。 F2 F3 F6 F4 F5 F1 U3 U4 U5 U2 U1 U6 0 Ψ U4 U3 U2 U5 U6 U1 0 Ψ F0 F7 将电机与逆变器当作一个整体，不计定子绕组电阻。由于： 式中， Ui（SA SB SC）为第i个开关状态时加在电机上的电压。Ψ为电机内的总磁链。根据电压与磁链的上述关系，可用定子电压矢量来表示空间磁链矢量。将相平面的实轴与A相绕组重合，电压Ui（SA SB SC）可写成如下矢量形式： i=0,1,2,3,4,5,6,7 当i=1， U1（001）=Udej240在相平面是大小为Ｕd角度为240度的矢量；当i=5， U5（101）=Ud（1+ej240）在相平面是大小为Ｕd角度为300度的矢量。 空间电压矢量在相平面上的位置与它产生的磁通矢量一致。 磁链矢量增量的方向一定与电压矢量的方向相同。如果电机中有磁链矢量初始值，则总磁链是这两个矢量的矢量和。零矢量作用时磁链矢量增量为零，磁链不移动。 磁链矢量是作用在其上的电压矢量的积分： 磁通轨迹PWM是利用这８个矢量（6个非零矢量、二个零矢量）进行合理组合，并调控选用矢量的作用时间使磁链