空间矢量SVPWM-PWM控制原理与应用详解

空间矢量磁链控制(SVPWM-PWM)是一种高级的电力电子控制技术，它在逆变器和变频器中被广泛应用，特别是在电机控制领域。SVPWM的核心在于通过巧妙地调整脉冲宽度调制(PWM)波形，以精确模拟正弦波，从而实现无刷电机的高性能控制。 SVPWM的工作原理是仿闭环控制，其控制方程ΔΨs ≈ usTc表明，通过控制输入电压us，可以使得磁链ψ接近目标值Ψ*，并随着它在磁链空间中的变化而相应调整。控制策略依据磁链状态（滞后欠幅、滞后超幅或超前），选择合适的电压矢量，例如使用u1进行正转增幅、u2进行反转减幅，而在停转等待阶段则通过u7和u8的交替来保持系统稳定。 空间矢量在区域S12内移动，遵循特定的矢量作用规则，比如在正转时，如果磁链滞后且欠幅，会选择u1打开VT162；当磁链滞后且过幅时，则切换到u2开启VT132，同时关闭与之相邻的u1。这种“相邻原则”有助于减少开关动作次数，提高效率。 章节6.1介绍了PWM控制技术，它基于脉冲宽度调制的基本原理，通过定幅调宽的脉冲波模拟期望的连续波形，如直流斩波电路、交流斩波式调压电路和矩阵式变频电路。PWM的理论基础在于冲量面积原理，即冲量相同的不同波形在大惯性系统中会产生相似的响应。 SVPWM特别强调了对正弦波的模拟，包括单极性和双极性的实现方式。在PWM逆变电路中，尤其是中小功率应用中，电压型PWM是常见类型。控制方法分为计算法和调制法，计算法则需精确计算每个脉冲宽度，但对参数变化较为敏感；而三角载波调制法则通过三角载波与参考信号ur的比较，自动调整脉冲宽度，实现简单且硬件实现友好，但可能在软件实现上较为复杂。 空间矢量磁链控制SVPWM技术在 PWM 控制中占据重要地位，它通过优化脉冲宽度分配，不仅提高了电力电子装置的性能，还拓展了其在整流、斩波、交交变流、逆变等领域的应用范围，并有效实现了无功补偿和谐波吸收等功能，成为现代电力电子技术中的关键技术之一。