
空间电压矢量调制 SVPWM 技术
SVPWM
是近年发展的一种比较新颖的控制方法,是由三相功率
逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,
能够使输出电流波形尽 可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量
PWM
与传统的正弦
PWM
不同,它是从三相输出电压的整体效果出
发,着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。
SVPWM
技术与
SPWM
相比较,绕组电流波形的谐波成分小,使得电机转矩脉动降
低,旋转磁场更逼近圆形,而且使直流母线电压的利用率有了很大提
高,且更易于实现数字化。下面将对该算法进行详细分析阐述。
SVPWM
的理论基础是平均值等效原理,即在一个开关周期内通
过对基本电压矢量加以组合,使其平均值与给定电压矢量相等。在某
个时刻,电压矢量旋转到某个区域中,可由组成这个区域的两个相邻
的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。两个矢量的作用时
间在一个采样周期内分多次施加,从而控制各个电压矢量的作用时
间,使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转,通过逆变器的不同开关状态
所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆,并由两者的比较结果来决定逆
变器的开关状态,从而形成
PWM
波形。逆变电路如图
1-1
示。
设直流母线侧电压为
U
dc
,逆变器输出的三相相电压为
U
A
、
U
B
、
U
C
,其分别加在空间上互差
120
°的三相平面静止坐标系上,可以定
义三个电压空间矢量
U
A
(t)
、
U
B
(t)
、
U
C
(t)
,它们的方向始终在各相的
轴线上,而大小则随时间按正弦规律做变化,时间相位互差
120
°。
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