SVPWM过调制算法的数字化实现与工程方法
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更新于2024-08-09
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"本文介绍了一种简便的SVPWM(空间电压矢量脉宽调制)过调制算法的数字化实现方法,适用于电气传动领域,尤其是电力电子设备的控制。作者全恒立、张钢、陈杰和刘志刚来自北京交通大学电气工程学院。文章详细阐述了过调制策略,并将其分为两个区域进行处理,分析了每个区域的过调制策略及其电压矢量基波的数学模型。此外,还提出了基于这种策略的工程实现方案,并通过实验验证了其可行性。"
本文探讨的核心知识点如下:
1. **SVPWM(空间电压矢量脉宽调制)**: SVPWM是一种先进的脉宽调制技术,通过优化电压矢量的选择和控制,提高了逆变器的输出电压质量,减少了谐波含量,从而提高电机驱动系统的效率和性能。
2. **过调制算法**: 过调制是在常规调制基础上增加电压调制的比例,以改善逆变器输出电压的波形,特别是提高低电压等级下的输出能力。文中将过调制区域分为I区和II区,分别采用不同的调制策略。
3. **区域划分与调制策略**: 区域I和II的过调制策略基于输出矢量的角度和幅值连续性。在I区,调制策略使得电压矢量接近理想直流值;II区则通过特定算法调整,确保电压矢量的平滑过渡。
4. **数学表达式与电压矢量基波**: 式(1)、(3)、(4)和(7)用于计算不同调制情况下的基本矢量作用时间,以及求解指令电压的调制比。这些表达式是过调制算法的基础,通过它们可以预先计算表格供实际控制系统使用。
5. **CPU单元与离线计算**: CPU在实际应用中负责根据预计算的表格执行调制策略,离线计算减少了实时计算的复杂性,提高了系统运行的效率和稳定性。
6. **工程实现方法**: 文章提出的工程实现方案涉及硬件电路设计和软件编程,能够将理论策略转化为实际操作,通过实验验证了这种方法的有效性和实用性。
7. **实验验证**: 通过实验验证过调制策略和工程实现方法,证明了策略的可行性,这为实际的电力电子设备和电机驱动系统提供了可靠的技术支持。
该文提供了一种针对SVPWM过调制的数字化实现方案,对于理解和优化电气传动系统中的脉宽调制技术具有重要意义。
2021-07-05 上传
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刘兮
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