SVPWM原理与实现：电压空间矢量控制详解

本资源详细介绍了基本电压空间矢量作用时间模型在SVPWM（正交电压脉宽调制）中的应用。SVPWM是一种高效的电机控制技术，特别是在高性能电力电子设备中，如交流传动、不间断电源和主动滤波器。其核心原理是通过逆变器的不同开关模式，模拟三相对称正弦波电压，以产生接近理想的圆形旋转磁场，从而实现电机的精确控制。 首先，章节介绍了电压空间矢量扇区的确定，通过分析表3.3，确定了在不同磁通区域（扇区）内，基本电压矢量（如三角波和锯齿波）的作用时间。在Simulink环境中，利用Multiswitch组件实现了这种切换，构建了如图4.2所示的仿真模型，用于模拟实际的PWM信号生成过程。 接着，对于5段式和7段式SVPWM的实现方法，理论依据是从电机角度出发，通过比较实际磁通与理想磁通圆的差距来调整逆变器的开关状态。这种控制方法使得逆变器与电机作为一个整体被处理，提供了转矩脉动小、噪声低和电压利用率高的优点。 在具体实现中，章节阐述了如何计算在各个扇区内PWM脉冲的跳变对应的比较值。这些值决定了逆变器何时开启或关闭其开关，以生成精确的电压波形。例如，当采用电压空间矢量S，通过公式（3.3）中的转换，可以确保合成矢量在静止坐标系下的投影等于分矢量，这有助于保持磁场的连续性和性能。 在实际应用中，比如采用三相异步电动机，定子绕组的配置决定了电压空间矢量的选择。通过取k=2/3，可以简化计算并确保空间矢量的有效性。在理想供电情况下，通过代入公式（3.1）和（3.3），可以得出逆变器所需的开关控制策略。 本资源深入剖析了SVPWM算法的原理和实施步骤，对电压空间矢量的选择、作用时间和比较值计算等方面进行了详尽的解释，对于理解并应用SVPWM技术进行电力电子系统设计具有重要意义。