1、3脈寬調(diào)制方法脈寬調(diào)制方法SVPWM方法方法基本思想基本思想空間矢量的定義空間矢量的定義電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電壓空間矢量的線性組合與控制電壓空間矢量的線性組合與控制 經(jīng)典的經(jīng)典的SPWM控制主要著眼于使變壓變頻器的控制主要著眼于使變壓變頻器的輸出電壓盡量接近正弦波，并未顧及輸出電流的輸出電壓盡量接近正弦波，并未顧及輸出電流的波形。交流電動(dòng)機(jī)需要輸入三相正弦電流的最終波形。交流電動(dòng)機(jī)需要輸入三相正弦電流的最終目的是在電動(dòng)機(jī)空間形成目的是在電動(dòng)機(jī)空間形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而產(chǎn)，從而產(chǎn)生恒定

2、的電磁轉(zhuǎn)矩。生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。 如果對(duì)準(zhǔn)這一目標(biāo)，把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視如果對(duì)準(zhǔn)這一目標(biāo)，把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視為一體，按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制逆變器的為一體，按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制逆變器的工作，其效果應(yīng)該更好。這種控制方法稱作工作，其效果應(yīng)該更好。這種控制方法稱作“磁磁鏈跟蹤控制鏈跟蹤控制”，下面的討論將表明，磁鏈的軌跡，下面的討論將表明，磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，所以又是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，所以又稱稱“電壓空間矢量電壓空間矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）控制控制”。 交流電動(dòng)機(jī)繞組的電交流電動(dòng)機(jī)繞組的電壓、電流、磁鏈等物壓、

3、電流、磁鏈等物理量都是隨時(shí)間變化理量都是隨時(shí)間變化的，分析時(shí)常用時(shí)間的，分析時(shí)常用時(shí)間相量來(lái)表示，但如果相量來(lái)表示，但如果考慮到考慮到它們所在繞組它們所在繞組的空間位置的空間位置，也可以，也可以如圖所示，定義為空如圖所示，定義為空間矢量間矢量u uA 0A 0， u uB 0 B 0 ， u uC0C0 。 圖6-25 電壓空間矢量 定子電壓空間矢量：定子電壓空間矢量：u uA0A0 、 u uB0B0 、 u uC0C0 的方向始終的方向始終處于各相繞組的軸線上，而大小則隨時(shí)間按正弦處于各相繞組的軸線上，而大小則隨時(shí)間按正弦規(guī)律脈動(dòng)，時(shí)間相位互相錯(cuò)開(kāi)的角度也是規(guī)律脈動(dòng)，時(shí)間相位互相錯(cuò)開(kāi)的角度

4、也是120120。 合成空間矢量：由三相定子電壓空間矢量相加合合成空間矢量：由三相定子電壓空間矢量相加合成的空間矢量成的空間矢量 u us s 是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的空間矢量，它的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的空間矢量，它的幅值不變，是每相電壓值的幅值不變，是每相電壓值的3/23/2倍。倍。 (1) (1) 空間矢量的定義空間矢量的定義 當(dāng)電源頻率不變時(shí)，合成空間矢量當(dāng)電源頻率不變時(shí)，合成空間矢量 u us s 以電源以電源角頻率角頻率 1 1 為電氣角速度作恒速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)某一相為電氣角速度作恒速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)某一相電壓為最大值時(shí)，合成電壓矢量電壓為最大值時(shí)，合成電壓矢量 u us s 就落在該相就落在該相的軸線上。的軸線上。1

5、sA0B0C0jtmU euuuu與定子電壓空間矢量相仿，可以定義定子電流和與定子電壓空間矢量相仿，可以定義定子電流和磁鏈的空間矢量磁鏈的空間矢量 I Is s 和和s s 。(1) (1) 空間矢量的定義空間矢量的定義 經(jīng)計(jì)算可得經(jīng)計(jì)算可得 三相的電壓平衡方程式相加，即得用合成空間矢三相的電壓平衡方程式相加，即得用合成空間矢量表示的定子電壓方程式為量表示的定子電壓方程式為tRddssssIu式中式中 u us s 定子三相電壓合成空間矢量；定子三相電壓合成空間矢量； I Is s 定子三相電流合成空間矢量；定子三相電流合成空間矢量；s s 定子三相磁鏈合成空間矢量。定子三相磁鏈合成空間矢量。

6、 (1) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不是很低時(shí)，定子電阻壓降在當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不是很低時(shí)，定子電阻壓降在式式(1 (1）中所占的成分很小，可忽略不計(jì)，則定）中所占的成分很小，可忽略不計(jì)，則定子合成電壓與合成磁鏈空間矢量的近似關(guān)系為子合成電壓與合成磁鏈空間矢量的近似關(guān)系為 t ddssu (2) t dssu(3)或 (2) (2) 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 當(dāng)電動(dòng)機(jī)由三相平衡正弦電壓供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)定當(dāng)電動(dòng)機(jī)由三相平衡正弦電壓供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子磁鏈幅值恒定，其空間矢量以恒速旋轉(zhuǎn)，磁鏈子磁鏈幅值恒定，其空間矢量以恒速旋轉(zhuǎn)，磁鏈?zhǔn)噶宽敹说倪\(yùn)動(dòng)軌跡呈圓形（一般簡(jiǎn)稱為磁鏈?zhǔn)噶宽敹说倪\(yùn)動(dòng)軌跡呈圓形（

7、一般簡(jiǎn)稱為磁鏈圓）。這樣的定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量可用下式表示。圓）。這樣的定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量可用下式表示。tj1ems(4) 其中其中 m是磁鏈?zhǔn)谴沛渟的幅值，的幅值， 1為其旋轉(zhuǎn)角速度。為其旋轉(zhuǎn)角速度。(2) (2) 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 由式由式(2）和式）和式(4）可得）可得)2(m1m1ms111ee)e(ddtjtjtjjtu(5) 上式表明，當(dāng)磁鏈幅值一定時(shí)，電壓幅值的大上式表明，當(dāng)磁鏈幅值一定時(shí)，電壓幅值的大小與供電電壓頻率成正比，其方向則與磁鏈?zhǔn)感∨c供電電壓頻率成正比，其方向則與磁鏈?zhǔn)噶空唬创沛湀A的切線方向量正交，即磁鏈圓的切線方向 磁鏈軌跡磁鏈軌跡 如

8、圖所示，當(dāng)磁鏈如圖所示，當(dāng)磁鏈?zhǔn)噶吭诳臻g旋轉(zhuǎn)一周矢量在空間旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，電壓矢量也連續(xù)時(shí)，電壓矢量也連續(xù)地按磁鏈圓的切線方地按磁鏈圓的切線方向運(yùn)動(dòng)向運(yùn)動(dòng)2 2 弧度，其軌弧度，其軌跡與磁鏈圓重合。跡與磁鏈圓重合。 這樣，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)這樣，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的軌跡問(wèn)題就可磁場(chǎng)的軌跡問(wèn)題就可轉(zhuǎn)化為電壓空間矢量轉(zhuǎn)化為電壓空間矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題。的運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與電壓空間矢量的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與電壓空間矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡(2) (2) 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 在常規(guī)的在常規(guī)的 PWM 變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，感應(yīng)電變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由六拍階梯波逆變器供電，這時(shí)的電壓空間

9、動(dòng)機(jī)由六拍階梯波逆變器供電，這時(shí)的電壓空間矢量運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？矢量運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？ 為了討論方便起見(jiàn)，再把三相逆變器為了討論方便起見(jiàn)，再把三相逆變器- -感應(yīng)電動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路的原理圖繪出，圖中六個(gè)功率機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路的原理圖繪出，圖中六個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件都用開(kāi)關(guān)符號(hào)代替，可以代表任意一種開(kāi)關(guān)器件都用開(kāi)關(guān)符號(hào)代替，可以代表任意一種開(kāi)關(guān)器件。開(kāi)關(guān)器件。電壓空間矢量運(yùn)動(dòng)軌跡電壓空間矢量運(yùn)動(dòng)軌跡三相逆變器三相逆變器-感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖 (3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 如果，圖中的逆變器采

10、用如果，圖中的逆變器采用180導(dǎo)通型，上下管導(dǎo)通型，上下管不同時(shí)導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)器件共有不同時(shí)導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)器件共有8種工作狀態(tài)種工作狀態(tài)（見(jiàn)附表）（見(jiàn)附表） ，其中，其中 6 種有效開(kāi)關(guān)狀態(tài)；種有效開(kāi)關(guān)狀態(tài)； 2 種無(wú)效狀態(tài)（因?yàn)槟孀兤鬟@時(shí)并沒(méi)有輸出電壓）：種無(wú)效狀態(tài)（因?yàn)槟孀兤鬟@時(shí)并沒(méi)有輸出電壓）： u上橋臂開(kāi)關(guān)上橋臂開(kāi)關(guān) VT1、VT3、VT5 全部導(dǎo)通全部導(dǎo)通u下橋臂開(kāi)關(guān)下橋臂開(kāi)關(guān) VT2、VT4、VT6 全部導(dǎo)通全部導(dǎo)通(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間

11、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 對(duì)于六拍階梯波的逆變器，在其輸出的每個(gè)周期對(duì)于六拍階梯波的逆變器，在其輸出的每個(gè)周期中中6 種有效的工作狀態(tài)各出現(xiàn)一次。逆變器每隔種有效的工作狀態(tài)各出現(xiàn)一次。逆變器每隔 /3 時(shí)刻就切換一次工作狀態(tài)（即換相），而在時(shí)刻就切換一次工作狀態(tài)（即換相），而在這這 /3 時(shí)刻內(nèi)則保持不變。時(shí)刻內(nèi)則保持不變。 (3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)設(shè)工作周期從設(shè)工作周期從100狀態(tài)狀態(tài)開(kāi)始，這時(shí)開(kāi)始，這時(shí)VT6、VT1、VT2導(dǎo)通，其等效電路導(dǎo)通，其等效電路如圖所示。各相對(duì)直如圖所示。各相對(duì)直流電源中點(diǎn)的電壓幅流電源中點(diǎn)的電壓幅值為值為 UAO

12、 = Ud2 / 3 UBO = UCO = - Ud /3O+-iCUdiAiBidVT1VT6VT2(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 由圖可知，三相的由圖可知，三相的合成空間矢量為合成空間矢量為 u1，其幅值等于其幅值等于Ud，方，方向沿向沿A軸（即軸（即X軸）。軸）。 u1uAO-uCO-uBOABC(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) u1 存在的時(shí)間為存在的時(shí)間為 /3，在這段時(shí)間以，在這段時(shí)間以后，工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為后，工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為110，和上面的分析，和上面的分析相似，合成空間矢

13、相似，合成空間矢量變成圖中的量變成圖中的 u2 ，它在空間上滯后于它在空間上滯后于u1 的相位為的相位為 /3 弧弧度，存在的時(shí)間也度，存在的時(shí)間也是是 /3 。 u2uAO-uCOuBOABC(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)u1u2u3u4u5u6u7 u8 隨著逆變器工作狀態(tài)的切換，電壓空間矢量的幅值不變，隨著逆變器工作狀態(tài)的切換，電壓空間矢量的幅值不變，而相位每次旋轉(zhuǎn)而相位每次旋轉(zhuǎn) /3 . 6 個(gè)電壓空間矢量共轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)電壓空間矢量共轉(zhuǎn)過(guò) 2 弧度，弧度，形成一個(gè)封閉的正六邊形形成一個(gè)封閉的正六邊形(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六

14、邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) (a) (a) 電壓空間矢量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系電壓空間矢量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系 一個(gè)由電壓空間矢量運(yùn)動(dòng)所形成的正六邊形軌一個(gè)由電壓空間矢量運(yùn)動(dòng)所形成的正六邊形軌跡也可以看作是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的跡也可以看作是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于這個(gè)關(guān)系，進(jìn)一步說(shuō)明如下：運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于這個(gè)關(guān)系，進(jìn)一步說(shuō)明如下： (3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 也就是說(shuō)，在也就是說(shuō)，在 /3 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間 t 內(nèi)，施加內(nèi)，施加 u1的結(jié)果是使定子磁鏈的結(jié)果是使定子磁鏈 1 產(chǎn)生一個(gè)增

15、量產(chǎn)生一個(gè)增量 ，其幅其幅值值 |u1| 與成正比，方向與與成正比，方向與u1一致，最后得到上圖一致，最后得到上圖所示的新的磁鏈，而所示的新的磁鏈，而 11t u (6) 112(7) (3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 根據(jù)磁通與電壓空間矢量的關(guān)系根據(jù)磁通與電壓空間矢量的關(guān)系可得可得t ddssu 依此類推，可以寫(xiě)成依此類推，可以寫(xiě)成 的通式的通式iiutii1i(8) 6, 2 , 1i(9) 總之，在一個(gè)周期內(nèi)，總之，在一個(gè)周期內(nèi)，6個(gè)磁鏈空間矢量呈放射個(gè)磁鏈空間矢量呈放射狀，矢量的尾部都在狀，矢量的尾部都在O點(diǎn)，其頂端的運(yùn)動(dòng)軌跡也就

16、點(diǎn)，其頂端的運(yùn)動(dòng)軌跡也就是是6個(gè)電壓空間矢量所圍成的正六邊形。個(gè)電壓空間矢量所圍成的正六邊形。(3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍逆變器供電時(shí)電壓空間矢量與磁六拍逆變器供電時(shí)電壓空間矢量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系 (3) (3) 六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)六拍階梯波電壓與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 如前分析，可以得到的結(jié)論是：如前分析，可以得到的結(jié)論是： 如果交流電動(dòng)機(jī)僅由常規(guī)的六拍階梯波逆變器供電，如果交流電動(dòng)機(jī)僅由常規(guī)的六拍階梯波逆變器供電，磁鏈軌跡便是六邊磁鏈軌跡便是六邊形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這顯然不象在正弦波供電時(shí)所產(chǎn)生

17、的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)那樣，這顯然不象在正弦波供電時(shí)所產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)那樣能使電動(dòng)機(jī)獲得勻速運(yùn)行。能使電動(dòng)機(jī)獲得勻速運(yùn)行。 如果想獲得更多邊形或逼近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，就必須在每一個(gè)期間內(nèi)出如果想獲得更多邊形或逼近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，就必須在每一個(gè)期間內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)工作狀態(tài)，以形成更多的相位不同的電壓空間矢量。為此，必須現(xiàn)多個(gè)工作狀態(tài)，以形成更多的相位不同的電壓空間矢量。為此，必須對(duì)逆變器的控制模式進(jìn)行改造。對(duì)逆變器的控制模式進(jìn)行改造。 PWM控制顯然可以適應(yīng)上述要求，問(wèn)題是，控制顯然可以適應(yīng)上述要求，問(wèn)題是，怎樣控制怎樣控制PWM的開(kāi)關(guān)時(shí)間才能逼近圓形旋轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)時(shí)間才能逼近圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)。 科技工作者已經(jīng)

18、提出過(guò)多種實(shí)現(xiàn)方法，例科技工作者已經(jīng)提出過(guò)多種實(shí)現(xiàn)方法，例如線性組合法，三段逼近法，比較判斷法等，如線性組合法，三段逼近法，比較判斷法等，這里只介紹這里只介紹線性組合法線性組合法。 （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 逼近圓形時(shí)的磁鏈增量軌跡逼近圓形時(shí)的磁鏈增量軌跡如果要逼近圓形，可以如果要逼近圓形，可以增加切換次數(shù)，設(shè)想磁增加切換次數(shù)，設(shè)想磁鏈增量由圖中的鏈增量由圖中的 11 ， 12 ， 13 ， 14 這這4段組成。這時(shí)，每段段組成。這時(shí)，每段施加的電壓空間矢量的施加的電壓空間矢量的相位都不一樣，可以用相位都不一樣，可以用基本電壓矢量線性組合基本電壓矢量

19、線性組合的方法獲得。的方法獲得。 （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，將逆變根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，將逆變器的一個(gè)工作周期用器的一個(gè)工作周期用6個(gè)個(gè)電壓空間矢量劃分成電壓空間矢量劃分成6個(gè)個(gè)區(qū) 域 ， 稱 為 扇 區(qū)區(qū) 域 ， 稱 為 扇 區(qū)（Sector），如圖所示的），如圖所示的、，每個(gè)扇，每個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的作用時(shí)間均為區(qū)對(duì)應(yīng)的作用時(shí)間均為 /3 。 由于逆變器在各扇區(qū)的由于逆變器在各扇區(qū)的工作狀態(tài)都是對(duì)稱的，工作狀態(tài)都是對(duì)稱的，分析一個(gè)扇區(qū)的方法可分析一個(gè)扇區(qū)的方法可以推廣到其他扇區(qū)。以推廣到其他扇區(qū)。 電壓空間矢量的放射形式和電壓空間矢量的放射形式和6

20、個(gè)扇區(qū)個(gè)扇區(qū) （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 電壓空間矢量的線性組合電壓空間矢量的線性組合如圖表示由電壓空間矢如圖表示由電壓空間矢量和的線性組合構(gòu)成新量和的線性組合構(gòu)成新的電壓矢量。的電壓矢量。 設(shè)在一段換相周期時(shí)間設(shè)在一段換相周期時(shí)間T0 中，可以用兩個(gè)矢量中，可以用兩個(gè)矢量之和表示由兩個(gè)矢量線之和表示由兩個(gè)矢量線性組合后的電壓矢量性組合后的電壓矢量us ，新矢量的相位為新矢量的相位為 。（4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 可根據(jù)各段磁鏈增量的相位求出所需的作用時(shí)可根據(jù)各段磁鏈增量的相位求出所需的作用時(shí)間間 t1和和 t

21、2 。在上圖中，可以看出。在上圖中，可以看出 sincosss202101suuuuujTtTt(10) （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 根據(jù)用相電壓表示合成電壓空間矢量的定義，根據(jù)用相電壓表示合成電壓空間矢量的定義，把相電壓的時(shí)間函數(shù)和空間相位分開(kāi)寫(xiě)，得把相電壓的時(shí)間函數(shù)和空間相位分開(kāi)寫(xiě)，得2C0B0A0se )(e )()(jjtttuuuu(11) 式中 = 120。（4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 這樣，根據(jù)各個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的線電壓表達(dá)式可以推出這樣，根據(jù)各個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的線電壓表達(dá)式可以推出020201d0201d02

22、01d30201d3d02d01s23223213sin3coseeTtjTtTtUjTtTtUjTtTtUTtTtUUTtUTtjju(12)（4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 比較式比較式(12）和式）和式(10），令實(shí)數(shù)項(xiàng)和虛數(shù)項(xiàng)分別），令實(shí)數(shù)項(xiàng)和虛數(shù)項(xiàng)分別相等，則相等，則d0201s2cosUTtTtud02s23sinUTtu（4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 解解 t1和和 t2 ，得，得 dsds01sin31cosUUTtuuds02sin32UTtu(13) (14) 換相周期換相周期 T0 應(yīng)由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所需

23、的頻率決定，應(yīng)由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所需的頻率決定， T0 與與 t1+ t2 未必相等，其間隙時(shí)間可用零矢量未必相等，其間隙時(shí)間可用零矢量 u7 或或 u8 來(lái)填補(bǔ)。為了減少功率器件的開(kāi)關(guān)次數(shù)，一般來(lái)填補(bǔ)。為了減少功率器件的開(kāi)關(guān)次數(shù)，一般使使 u7 和和 u8 各占一半時(shí)間，因此各占一半時(shí)間，因此)(2121087ttTtt(15) 0（4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 在常規(guī)六拍逆變器中一個(gè)扇區(qū)僅包含兩個(gè)開(kāi)關(guān)工在常規(guī)六拍逆變器中一個(gè)扇區(qū)僅包含兩個(gè)開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)。作狀態(tài)。 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)SVPWM控制就是要把每一扇區(qū)再分成若干控制就是要把每一扇區(qū)再分成若干個(gè)對(duì)應(yīng)于時(shí)間個(gè)對(duì)應(yīng)于時(shí)

24、間 T0 的小區(qū)間。按照上述方法插入的小區(qū)間。按照上述方法插入若干個(gè)線性組合的新電壓空間矢量若干個(gè)線性組合的新電壓空間矢量 us，以獲得優(yōu)，以獲得優(yōu)于正六邊形的多邊形（逼近圓形）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。于正六邊形的多邊形（逼近圓形）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 5) 5) 對(duì)比分析對(duì)比分析 在實(shí)際系統(tǒng)中，應(yīng)該盡量減少開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化時(shí)引在實(shí)際系統(tǒng)中，應(yīng)該盡量減少開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化時(shí)引起的開(kāi)關(guān)損耗，因此不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)的順序必須遵起的開(kāi)關(guān)損耗，因此不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)的順序必須遵守下述原則：每次切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，只切換一個(gè)守下述原則：每次切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，只切換一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，以滿

25、足最小開(kāi)關(guān)損耗。功率開(kāi)關(guān)器件，以滿足最小開(kāi)關(guān)損耗。 （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 每 一 個(gè)每 一 個(gè) T0 相 當(dāng) 于相 當(dāng) 于 PWM電壓波形中的一電壓波形中的一個(gè)脈沖波。個(gè)脈沖波。 例如：例如： 扇區(qū)內(nèi)的區(qū)間包含扇區(qū)內(nèi)的區(qū)間包含t1， t2，t7 和和 t8 共共4段，相段，相應(yīng)的電壓空間矢量為應(yīng)的電壓空間矢量為 u1，u2，u7 和和 u8 ，即，即 100，110，111 和和 000 共共4種開(kāi)關(guān)狀態(tài)。種開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 電壓空間矢量的線性組合電壓空間矢量的線性組合 為了使電壓波

26、形對(duì)稱，把每種狀態(tài)的作用時(shí)間為了使電壓波形對(duì)稱，把每種狀態(tài)的作用時(shí)間都一分為二，因而形成電壓空間矢量的作用序列都一分為二，因而形成電壓空間矢量的作用序列為：為：12788721，其中，其中1表示作用表示作用u1 ，2表示作用表示作用u2 ，。 這樣，在這一個(gè)時(shí)間內(nèi)，逆變器三相的開(kāi)關(guān)狀這樣，在這一個(gè)時(shí)間內(nèi)，逆變器三相的開(kāi)關(guān)狀態(tài)序列為態(tài)序列為100，110，111，000，000，111，110，100。 （4 4）電壓空間矢量的線性組合與控制）電壓空間矢量的線性組合與控制 按照最小開(kāi)關(guān)損耗原則進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)上述按照最小開(kāi)關(guān)損耗原則進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)上述1278的順序是不合適的。的順序是不合適的。 為此，應(yīng)該把切換順序改為為此，應(yīng)該把切換順序改為81277218，即開(kāi)關(guān)，即開(kāi)關(guān)狀態(tài)序列為狀態(tài)序列為000，100，110，111，111，110，100，000，這樣就能滿足每次只切換一個(gè)開(kāi)關(guān)的，這樣就能滿足每次只切換一個(gè)開(kāi)關(guān)的要求了。要求