两电平逆变器调制基本介绍.doc

本VT5UduaNa ua - c b ubo'VT4“VT6K w"T2两电平SVPWM技术的根本介绍一、两电平逆变器：设直流电压为 ud,以低压节点为零电位，假设经 过逆变器得到的PWM波只有两种电平，即Ud和0,这种逆变器称为 两电平逆变器，如下列图所示ua,此，W为相电压，uab为线电压本VT3在所示的三相拓扑结构中，VT1~VT6以相隔600的电角度依次导通, 每个IGBT导通1800;任一时刻有三个IGBT导通，并保证同桥臂的 只有一个导通〔即 VT5、VT6、VT1 ; VT6、VT1、VT2 ; VT1、VT2、 VT3 ; VT2、VT3、VT4 ; VT3、VT4、VT5 ; VT4、VT5、VT6 顺序〕 逆变器便可产生三相交流电二、电压矢量与磁链矢量轨迹磁场磁链矢量与合成电压矢量的关系为 枣=/〔up -iR〕dt=% Ept〔R为 绕组电阻，此式中R忽略不计〕当t=0时，甲0,那么有甲=upt,转换为极坐标表示，可有：W =Re〞〔1-1〕,式中，R——磁链幅值，R =侦〔2/3〕u^ ；Ul——逆变器输出线电压有效值；①一一给定角速度，切=2苗，f是给定频率；0——甲与虚轴j的夹角。

可以得出，Up与甲成正比，方向为磁链圆的切线方向当甲在旋转- 周时，Up连续按磁链圆的切线方向运动2兀弧度，其轨迹与磁链圆重 合，如下列图所示SVPWM技术〔空间矢量脉冲宽度调制技术〕：是通过控制电压的空 间矢量，使磁链轨迹逼近圆形所以，SVPWM调制方式具有谐波分 量小，转矩平稳，直流利用率高等优点在调制中，开关器件的开通 与关断时刻的选取原那么是三相输出合成电压矢量保证电动机磁通轨 迹为圆当逆变器按六拍方式运行时，设磁链 中初始位置为A点，此时逆变 器输出电压矢量为U3,按方向相同原那么，磁链w沿着U3方向，即AB 方向移动，当到达B点时，假设逆变器输出电压矢量为U4,那么甲沿BC 方向移动以此类推，逆变器输出为U5, U6, ui , U2，那么甲沿着CD、 DE、EF、FA方向移动，从而形成逆时针旋转的正六边形，此时形成 磁链轨迹并不是圆形，谐波分量较大010 c110001 E F 101为了使磁链轨迹更接近圆形，一是可以采取多个电压矢量连续切换的 方法，磁链轨迹为更接近圆形的多角形，可以在一定程度上使转矩的 脉动减少，谐波分量也进一步减少二是电压矢量的选取原那么按照保 持磁链幅值不变的原那么，先设置一个磁链轨迹，其半径等于给定值* . ■一、 . 一 一 ... ....... . , ■甲s ,再给定允许变化范围A|Ws,也就是内外圆的距离。

选取电压矢 量Us,使得I甲s跟踪I町,满足下式：另外，可以通过引入零矢量的电压矢量合成法， 此种方法将圆周等分 为假设干小段，用两个相邻的电压矢量交替切换，使其合成矢量等效为 这段弧的弦，来近似这一小段弧，这样不断切换下去，形成一个逼近 圆形的正多边形，由于磁链轨迹是正多边形，控制更有规律性如下列图所示:曰如下图，弦ab不一定和根本电压矢量方向一致，可用两个相邻的 根本矢量u6和u1交替切换，即在a点选择电压矢量u6向c点移动, 经历一定时间到达c后，再选择电压矢量u1向b点移动，经历一段 时间到达b点，那么磁链轨迹就从a移到b,按照上述方法以一定的线 速不断改变切换电压矢量，一段一段地切换下去，得到的磁链轨迹就 是一个逼近于圆的正多边形，由于每段相等，控制起来比拟简单，抑 制谐波的效果也较好三、电压矢量的作用时间确实定方法以合成矢量ab为例，电压矢量的切换顺序为u6到u1,由于矢量移动线速恒定，所以矢量的持续时间与对于的轨迹长度成正比，即：ac =t&U6 =t6Up cb = t1u1 =t|Up式中，t6,t 1分别为u6、u1持续时间在实际中，从a到b的时间不一定为t6+t1,为使磁通矢量移动的角速度为给定的仍，通过引入零矢量(u0和u7)来调节从a到b移动 的总时间。

由矢量合成图，依据正弦定理，可得：ac| |ab| 2|ab| | T° t&U dsin(--u) sin— sin(--u)3 3 3国 |北| 2园| | To t〔U d = =-L = 2 山= sln(" - . 3 3 sln(u)sin3得出作用时间t1、t6分别为t6=MT°sIn( -pt1 =MT0sin〔t0 =T° -t6 -t12ur M =-^-一 3Ud式中,0 起始矢量ac与合成矢量ab的夹角;M 调制深度或者直流电压的利用率。