SVPWM的原理及法则推导和控制算法详解.pdf
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2019-09-13
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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。
1.1 SVPWM 基本原理
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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