矢量控制开发笔记1—SVPWM基本理论

1.三相逆变器电路模型

在控制有刷直流电机时,我们采用了H桥,而在矢量控制中,我们采用的三相全桥逆变电路,它的基本模型如下图所示。
矢量控制开发笔记1—SVPWM基本理论
简单解释一下电路图中各个器件的作用:
Udc—直流电源,通常称其为母线电压
C—电解电容,主要作用是滤波、稳压
Q1~Q6—功率电子开关,主要作用是对直流电逆变
PMSM—永磁同步电机(一种交流电机)
MA/MB/MC—电的三相端子

2.空间电压矢量

显然,逆变电路中的Q1与Q2不能同时打开,Q3与Q4不能同时打开,Q5与Q6不能同时打开;所以,对于每个桥臂(共三个桥臂)而言,只有两种状态,即上桥臂打开且下桥臂关闭或者上桥臂关闭且下桥臂打开,做如下定义,设三个桥臂的开关信号分别为Sa,Sb,Sc,那么定义Si(i=a,b,c)为1时,表示i(i=a,b,c)相的上桥臂打开,Si=0时表示i相的下桥臂打开,那么一共有八种组合。如下表所示。
矢量控制开发笔记1—SVPWM基本理论
3.重要结论
关于SVPWM,这里不做过多的数学推导,您可以在网络上搜索《SVPWM原理法则与详细推导》这篇文章,写得非常详细,在这里感谢这篇文章的作者,我曾经也是读了这篇文章才能对SVPWM有了更深入的认识。请牢记以下结论:
结论1:最大不失真空间电压矢量的模值为Udc/sqrt(3)
这意味着在母线电压为Udc的情况下,在SVPWM调制下,相电压的峰值不会超过Udc/sqrt(3),线电压的峰值不会超过Udc。
结论2:电压矢量与电流矢量的相位差为90度
由电压电流的矢量关系式,可知它们之间为求导(或看成积分)关系,在频域中,求导(或积分)意味着两个变量的相位差为90度,例如sin(wt)的求导为wcos(wt),其实它们的相位差为90度,因为sin(wt+90)=cos(wt)
结论3:在不同扇区,相邻矢量作用的时间计算如下表:

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