STM32F103 SVPWM深度解析：DFT技术实测与电机磁场合成

STM32F103的SVPWM（正交调制型PWM）是一种高级的电机控制技术，用于精确驱动永磁同步电机(PMSM)。在这个技术中，STM30F103微控制器通过复杂的算法生成脉冲宽度调制信号，模拟三相正弦波，从而实现高效的电力转换和电机控制。 首先，理解永磁电机磁场的形成至关重要。通过示意图展示，黄色代表A相，绿色代表B相，红色代表C相，它们各自携带电流，形成合成磁场。例如，当U1（100）通电时，A相电流I产生一个磁链，而B和C相分别流过的电流是A相的一半，通过矢量叠加计算，合成磁链是单相最大磁链的1.5倍，这有助于电机的同步旋转。 接着，介绍三相交流电的合成矢量。在电机的定子绕组中，电压、电流和磁链随时间和空间变化，形成空间矢量UAO、UBO和UCO。这些矢量在三相坐标系中表现为旋转矢量Us，其幅值是单相电压的3/2倍。当这些电压矢量以特定角频率逆时针旋转时，它们在A、B、C三个坐标轴上的投影形成对称的三相正弦波。 STM32F103的SVPWM技术采用六步法处理，将三个相位的电压矢量（如Ua、Ub、Uc）映射到一组开关状态（Sa、Sb、Sc），这样可以生成一个六边形的电压矢量轨迹，理论上减少了转矩波动。然而，实际应用中可能会遇到效率和控制精度的问题，需要对算法进行优化。 电路原理图和开关状态与相电压的关系图表明了具体的实现细节。通过调整各个开关的状态，STM32F103能够灵活地控制电流的分布，进而控制电机的速度和扭矩，这对于工业自动化和伺服系统等高精度应用至关重要。 STM32F103的SVPWM技术不仅涉及电机理论，还包括微控制器的编程技巧和实际硬件设计，是一项结合了电气工程、数字信号处理和嵌入式系统的复杂任务。掌握这项技术对于理解和设计高性能电机驱动系统具有重要意义。