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空间电压矢量调制SVPWM技术详解 空间电压矢量调制SVPWM技术详解 空空间间电电压压矢矢量量调调制制SSVVPPWWMM技技术术详详解解 SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率 逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波， 能够使输出电流波形尽 可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量 PWM与传统的正弦PWM 不同，它是从三相输出电压的整体效果出 发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。SVPWM 技术与 SPWM 相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降 低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提 高，且更易于实现数字化。下面将对该算法进行详细分析阐述。 1.1 SVPWM基本原理 1.1 SVPWM基本原理 11..11 SSVVPPWWMM基基本本原原理理 SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通 过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。在某 个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻 的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。两个矢量的作用时 间在一个采样周期内分多次施加，从而控制各个电压矢量的作用时 间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，通过逆变器的不同开关状态 所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆，并由两者的比较结果来决定逆 变器的开关状态，从而形成PWM 波形。逆变电路如图 1-1 示。 U U U 设直流母线侧电压为 ，逆变器输出的三相相电压为 、 、 dc A B U 120 C，其分别加在空间上互差 °的三相平面静止坐标系上，可以定 U (t) U (t) U (t) 义三个电压空间矢量 A 、 B 、 C ，它们的方向始终在各相的 120 轴线上，而大小则随时间按正弦规律做变化，时间相位互差 °。 U f 假设 为相电压有效值， 为电源频率，则有： m ⎧U (t) = U cos(θ) ⎪ A m ⎨U (t) = U cos(θ − 2π /3) (1-1) B m ⎪ U (t) = U cos(θ + 2π /3) ⎩ C m 其中，θ = 2πft，则三相电压空间矢量相加的合成空间矢量U(t) 就可以表示为： 3 U(t) = U (t)+U (t)ej2π/3 +U (t)ej4π/3 = U ejθ (1-2) A B C m 2 U(t) 1.5 可见 是一个旋转的空间矢量，它的幅值为相电压峰值的 倍， U =2 f m为