基于DSP的空间电压矢量PWM技术研究与实现
发布时间:2007/8/23 0:00:00 访问次数:501
1引言
近年来，在高性能全数字控制的电气传动系统中，作为电力电子逆变技术的关键，PWM技术从最初追求电压波形正弦，到电流波形正弦，再到磁通的正弦，取得了突飞猛进的发展［1］。在众多正弦脉宽调制技术中，空间电压矢量PWM（或称SVPWM）是一种优化的PWM技术，能明显减小逆变器输出电流的谐波成分及电机的谐波损耗，降低脉动转矩，且其控制简单，数字化实现方便，电压利用率高，已有取代传统SPWM的趋势。本文对空间电压矢量PWM的原理进行了深入分析，重点推导了每一扇区开关矢量的导通时间，并在TI公司生产的DSP上实现三相逆变器的控制，证明了分析的正确和可行性。
2 空间电压矢量PWM原理
图1为三相电压源逆变器示意图，Sa、Sb、Sc为逆变器桥臂的开关，其中任一桥臂的上下开关组件在任一时刻不能同时导通。不考虑死区时，上下桥臂开关互逆。将桥臂输入点a、b、c的开关状态用下面的开关函数表示：
Sk＝1（桥臂k，上桥臂导通，下桥臂关断）；Sk＝0（桥臂k，上桥臂关断，下桥臂导通）。 由a、b、c的不同的开关组合，可以有23＝8个开关矢量（Sa Sb Sc），即V0（000）～V7（111），其中有六个有效开关矢量V1～V6和两个零开关矢量V0和V7。利用V0～V78个矢量的线性组合可以近似模拟等幅旋转向量，由磁链和电压间简单的积分关系，可知此时实际的电机气隙磁通轨迹接近圆形。图2为SVPWM矢量、扇区及每个扇区开关方向图。按图2，有表1所示扇区号与k的关系。
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