SVPWM原理讲解以及应用过程中推导与计算.docx

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1、110U60Udc-UdC2孔0I0V2-UdcWc001IU3-UdC0Wc200Ul0-UdcWc101U5WcTidC0I1IU70000001.VOll)图2-9给出了八个基本电压空间矢麻的大小和位置，其中非零矢量的值相同(模长为2Udc3).相邻的矢量间隔60-,而两个零矢量幅值为零，位于中心,在每一个崩区，选择相邻的两个电压矢麻以及零矢Ii1.依据伏秒平衡的原则来合成毋个侬区内的协建电压矢依，即;J：qm=J：um+%w+1./m(2-31)或者等奴成卜式：U*T=UJTX+UJ7+UF(2-32)其中，Uref为期望电压矢盘:T为采样周期:Tx.Ty,TO分别为对应两个非导电压矢

2、fitUx、Uy和零电东矢量CO在一个采样周期的作用时间：其中10包括了UO和U7两个零矢累.式(2-32)的意义是，矢量Uref在T时间内所产生的积分效果值和Ux,Uy,U0分别在时间Tx.Ty.TO内产生的枳分效果相加总和值相同由于三和正弦波电压在电压空间向量中合成一个等效的旋转电压其旋转速度是输入电海角频率,等效旋转电压的轨迹将是如图2-9所示的Bl形所以要产生.相正茏波电选,-Tf.IIlX(60120o)-2-6-7-7-6-21，O1I1111O,O1-,101o*2-3-7-7-3-2t,IInII.|_JIIII.T?A,p-IT1IVK(180O240-1-3-7-7-3-1

3、-OII三一，IIJ.ll.l(1l-1.r.0III11.*-TIVR(24(WOW300”l-5-7-7-5-lO4OII400IIIIII一dII1.TV1.3SVPWM限制算法通过以上svr*w的法则推导分析可知要实现SYl叫M恰号的实时隅制,首先须要知道参考电压矢量Uref所在的区间位司，然后利用所在国区的相邻两电压矢收和适当的零矢量来合成参考电压矢量，图2T0是在静止坐标系(,B)中描述的电压空间矢居图，电压矢收调制的限制指令是矢量限制系统给出的矢技信号Uref,它以某一用就率3在空间逆时针脆转，当旋转到矢量图的某个64T端区中时，系统计算该区间所需的基本电压空间矢量，并以此矢量所

4、对应的状态去驱动功率开关元件动作.当限制矢量在空间旋转360后,逆变涔就能输出一个周期的正弦波电压.13.1合成矢量Uref所处扇区N的推断空间矢双调制的第一步是推断由Uu和U6所确定的空间电压矢城所处的图区。假定合成的电压矢H落在第I扇区,可知其等价条件如下r,arctan(UUu)0,UOJlUB/Ua0,jlUUa3IllUa0且-UB/Ua百IVUQ0,UlKQ且UB/Uu、石VlUa0.UO且-UB/Uq0.则AE,否则A-0：若U20,则B=I.否则B=0：若U30,则C=1.否则C=O.可以看出A,B.C之间共有八种组合，但由推断扇区的公式可知A.B,C不会同时为1或同时为0.所

5、以实际的组合是六种，A,B,C组合取不同的值时应若不同的扇区，并且是一一对应的，因此完全可以由A,B,C的组合推断所在的扇区.为区分六种状态，令N=4C+2*B+R,则可以通过下表计算参考电压矢中Uref所在的醐区。表2-3P值及扇区对应关系N315462崩区号IIlIIINVVl采纳上述方法，只需经过茴沽的黑奴及逻辑运弊即可确定所在的l区，对于提高系统的响应速度和进行仿真都是很有意义的.1.3.2基本矢量作用时间计算及三相PWM波形的合成在传统SYPBM算法如式2-34中用到了空间角度及三角函数，使得干脆计算基本电压矢疑作用时间变得非常困难。M实上,化.以Uref处在第1扇区时进行分析,U“

6、CoSei2sin加3经过整理后得出：以工争也+为5=M滴I只要充分利用U和UB就可以使计算大为荷依据图2-10有：pnslcosI0小.1.Jsin3J里.同UUl（.Ulll.Y%（7段）或7；=7,-7；-7（5段）同理可求得Uref在其它扇区中各矢fit的作用时间,结果如表2-4所示,由此可侬据式2-36中的UI、U2、U3推断合成矢量所在扇区,然后查表得出两作零矢用的作用时间,最终得出三和FMI波占空比,表24可以使SVPWM算法编程简算实现.为了实现对算法对各种电压等级适应，一般会对电压进行标幺化处理，实际电压U=UVbiixe.U为标幺值.在定点处理其中一股为Q12格式,即标幺值

7、为I时.等于4096,饯定电压基仪为，UnOm为系统颔定电压，一般为税电压，这里看出基值为相电压的峰值以DSP的PWM模块为例,假设开关频率为k.DSP的时钟为旬加依据PWM的设也要是想开关猱率为Is时，PWM周期计数器的位为NTPWnHdsp恨2则对时间转换为计数值进行如卜推号：NTN=十n=TjS=NTG=NTpwmTfJsNTpwmNTpwinJjT=N16=NTpwmTAfs=NTPMin*-Uifs=5*=Nf4=NTpwm*=NTpwm*-j3NwmUbasey/2NTpwinUnotnU*TNMM时，矢量端点起出正六边形，发生过两制.输出的波形会出现严岐的失直，能实行以下措施：设

8、将电压矢量端点轨迹端点拉回至正六边形内切硼内时两非专欠盘作用时间分别为TNx,TNy,则有比例关系：(2-39)因此可用下式求得TNx.TNyTNO.TN7：(2-10)依据上述过程，就能得到每个南区相邻两电压空间矢盘和零电压矢M的作用时间。当Uref所在扇区和对应有效电压矢用的作用时间确定后，再依据PUw调制原理，计算出姆-相对应比较器的假，其运算关系如下在I国区时如下图，7段2-41)J=(Tf)/2仆=ru,+T,同理可以推出5段时,在I扇区时如式,(2-42)不同PwM比较方式，计数侦会完全不同，两者会差180度段数以倒三角计数，对应计数涔的伯以正三角计数，对应计数器的伯7Ntan=TNPWM-(NTPWM-Tfll-7)/2Nz=TNPWM-NTfa户E=WPMM-NM-小Nx(NTpwMFF加NuWI=NSM+TNX=+75Ns=TNPWMNmm=TNPWM-TNxNMIl