SVPWM控制：矢量合成中的作用时间与逆变电路详解

本章节深入探讨了矢量合成过程中的SVPWM（电压空间矢量脉宽调制）控制技术，这是一种在三相全桥逆变器中广泛应用的高级PWM控制策略。SVPWM的主要目标是通过优化脉冲宽度调制来实现高效的电流和电压控制，特别是在三相交流电动机变频调速系统中，其性能优越于其他PWM方法，如SPWM、SAPWM等。 首先，PWM（Pulse Width Modulation）控制的基本原理是利用开关器件（如IGBT、MOSFET、GTO或IGCT）的开关状态来生成具有特定频率和占空比的脉冲信号，以此来模拟连续的模拟电压，进而控制交流电机。SVPWM在此基础上，通过将电压空间矢量分解为实部和虚部，进一步提高了控制精度和效率，减少了电磁干扰。 6.4.1部分介绍了在导通模式下，逆变器的电压空间矢量如何形成，并着重讨论了三相对称交流量空间矢量的定义。这些矢量在构建逆变器的电压波形时起到关键作用，确保了电流和磁链的平稳变化。 6.4.2节讲解了电机磁链空间矢量与电压矢量之间的关系，这对于保持电机转矩和磁通的恒定至关重要。此外，六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场的关联也在这里被提及，这种结构有助于简化计算并提高控制的灵活性。 6.4.3至6.4.5部分详细阐述了如何通过线性组合来实现SVPWM，以及这种方法如何通过驱动控制信号来精确地选择合适的电压空间矢量，从而减少开关器件的开关次数，降低开关损耗。此外，还展示了三相PWM型逆变器与交流电动机系统的框图，包括驱动脉冲、输出电压以及控制信号的传输路径。 最后，实验运行相关波形，尤其是在空载运行情况下，提供了实际应用中的SVPWM控制效果的可视化展示，证明了该技术在实际环境中的性能和稳定性。 SVPWM控制技术在矢量合成过程中通过优化脉宽分配，实现了高效率、高精度的电流和电压控制，是现代电力电子设备尤其是电机控制领域的关键技术之一。