1、.,空間矢量控制（svpwm）,（1）模型等效原則： 眾所周知，交流電機三相對稱的靜止繞組 A 、B 、C ，通以三相平衡的正 弦電流時，所產(chǎn)生的合成磁動勢是旋轉(zhuǎn)磁動勢F，它在空間呈正弦分布，以同步 轉(zhuǎn)速w1（即電流的角頻率）順著 A-B-C 的相序旋轉(zhuǎn)。這樣的物理模型如圖1-1a 所示。然而，旋轉(zhuǎn)磁動勢并不一定非要三相不可，除單相以外，二相、三相、四 相、 等任意對稱的多相繞組，通以平衡的多相電流，都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢， 當(dāng)然以兩相最為簡單。,.,圖1-1b中繪出了兩相靜止繞組a 和 b ，它們在空間互差90，通以時間上互差90的兩相平衡交流電流，也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢F 。再看圖1-1c中的兩個互

2、相垂直的繞組M 和 T，通以直流電流M i 和T i ，產(chǎn)生合成磁動勢F ，如果讓包含兩個繞組在內(nèi)的整個鐵心以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則磁動勢F 自然也隨之旋轉(zhuǎn)起來，成為旋轉(zhuǎn)磁動勢。把這個旋轉(zhuǎn)磁動勢的大小和轉(zhuǎn)速也控制成與圖 1-1a 一樣，那么這三套繞組就等效了。,（2）三相-兩相變換（3S/2S變換） 在三相靜止繞組A、B、C 和兩相靜止繞組a、b 之間的變換，簡稱3S/2S 變換。其電流關(guān)系為,（3）兩相兩相旋轉(zhuǎn)變換（2S/2R變換）,同步旋轉(zhuǎn)坐標系中軸向電流分量與a, b, o坐標系中軸向電流分量的轉(zhuǎn)換關(guān)系為,=,.,.,可以推導(dǎo)出，三相逆變器輸出的相電壓矢量Uu、Uv、UwT與開關(guān)狀態(tài)矢量a、b

3、、c T的關(guān)系為： 將上式代入電壓空間矢量公式： Uout= 得到相應(yīng)逆變器工作模式與輸出電壓的關(guān)系，如下表,=,.,.,逆變器工作于開關(guān)狀態(tài), 輸出電壓不可能是連續(xù)變化的, 所以和逆變器輸出電壓相對應(yīng)的電壓空間矢量也不可能連續(xù)變化在空間矢量調(diào)制中, 可以引入“一個時間間隔內(nèi)的平均電壓空間矢量uav ”這一概念, 并設(shè)法使平均電壓空間矢量在復(fù)數(shù)平面以不變的長度恒速旋轉(zhuǎn), 即可得到SVPWM脈寬調(diào)制波形。為了形成這個uav , 可將每個TI 分成4 個階段, 各個階段中逆變器的電壓空間矢量可依次為u0、u1、u2、u7 , 也可以是u7、u2、u1、u0。因為每個TI中, uav對時間的積分應(yīng)等

4、于逆變器輸出電壓空間矢量對時間的積分, 即可得出: uav TI = u0 t0 + u1 t1 + u2 t2 + u7 t7 式中, TI = t0 + t1 + t2 + t7 ; t0、t1、t2、t7、為u0、u1、u2、u7 停留的時間。 因為u0 = u7 = 0, 所以:uav = u1+ u2,.,由圖中的三角關(guān)系可得到: U1= 式中, Uav為矢量uav的長度; U1 為矢量u1 的長度,U1 =,TI sin (),由此可得出:,t1 =,同理,t2 =,sin (60-),.,t0 + t7 = TI - ( t1 + t2 ) = TI - tm 式中, tm 為有

5、效調(diào)制時間。若uav位于其他扇區(qū),計算公式相仿, 只要把公式中u1、u2 換成該扇區(qū)邊界上的電壓矢量就可以了。扇區(qū)時, 可得三相脈寬時間為: tA = 2 ( t1 + t2 + t7 ) tB = 2 ( t2 + t7 ) tC = 2 t7 將式7、式8 和式9 代入上式, 并考慮到t0 = t7 , 可得: tA = KTI sin (60-) + sin + TI tB = KTI - sin (60-) + sin + TI tc = KTI - sin (60-) - sin + TI K =,.,2 算法分析 SPWM生成原理采用對稱規(guī)則采樣法, 如2所示。,T2=,(1 +M

6、 sin1 te ) (1),式中, te 為采樣時間, 間隙時間為:,t1 = t3 =,(Tc-T2) (2),上式中, Tc 為一個載波周期時間, M =UM /UC , 是調(diào)制深度系數(shù), UM 為調(diào)制波幅值, UC 為載波幅值?？赏茝V到任一調(diào)制函數(shù)u ( t) 。,.,采用對稱規(guī)則采樣法時的脈寬間為: t =（1+ ）,將tA、tB 、tC 代入上式(注: 2TI = Tc )得平均電壓 矢量位于第一扇區(qū)時隱含調(diào)制函數(shù)為: uyA = Kcos (- 30) uyB = 3Ksin (- 30) uyC = - Kcos (- 30) 通過這些基本的空間矢量可以將整個空間劃分成6 個扇區(qū)?？紤]圖中所示的空間電壓矢量Uout，可以由S U a、S U b表示其在靜止坐標系中的軸，軸上的分量?，F(xiàn)以S U a、S U b作為輸入信號，以直流母線電壓DC U 作參數(shù)，經(jīng)過計算處理后可得到所需的6 路PWM。根據(jù)給定電壓空間矢量在空間三相坐標系的投影的正負可以判斷該電壓空間矢量位于哪個扇區(qū)。,當(dāng)載波幅值UC 為1 時t =,可得:,u ( te ) =,-1,.,因此記： a v , b v , c v 為其在三相坐標上的投影標量： av=,cos60,bv=-,+,sin30,cv=-,cos60-,sin30,根據(jù)以上公式，可由以下規(guī)則確定空間電壓矢量所處的扇區(qū)N； N =