电力电子系统建模及控制_第六章 三相变流器的空间矢量调制技术上.ppt

第六章主要讲解了三相变流器的空间矢量调制技术，这是电力电子系统控制中的重要组成部分。空间矢量调制（SVM）是一种高级的脉宽调制（PWM）技术，它能够优化逆变器的输出波形，使其更接近于理想的三相对称正弦波。 介绍的是三相电量的空间矢量表示。在三相系统中，通常需要分别处理每一相的参数。通过空间矢量表示法，可以将三相的三个标量（如电压或电流）转化为一个复数矢量，从而简化问题。假设三相标量分别为 xa、xb、xc，满足它们的代数和为0，可以引入复数变换，将三个标量表示为复数X。复数X的实部和虚部分别与三相电压的实部和虚部相关，其轨迹形成一个圆，圆的半径与三相电压幅度有关。理想情况下，逆变器输出的空间电压矢量运动轨迹越接近这个圆，意味着三相输出越接近对称正弦波。 接着，讨论了磁链空间矢量。在异步电机中，定子三相对称绕组由三相正弦电压供电时，可以通过空间矢量表示定子电压、电流和磁链。电压空间矢量等于磁链空间矢量的变化率，两者之间存在特定的角度关系，磁链空间矢量滞后电压空间矢量90度。当电机转速不低时，这一关系可以帮助理解和控制电机的运行状态。 然后，介绍了六拍阶梯波逆变器的工作原理。这种逆变器在任何时刻都有三个功率开关导通，同一桥臂的上下开关不能同时导通。八种不同的开关组合对应着八个不同的空间矢量，包括六个非零空间矢量（U1到U6）和两个零空间矢量（U7和U8）。非零空间矢量构成一个正六边形，它们的幅值相等，相位依次相差60度，而零空间矢量的幅值为0。通过合理选择和切换这些空间矢量，可以实现对逆变器输出电压的精确控制。 空间矢量调制技术是电力电子系统中控制三相变流器的一种高效方法，它通过复数矢量的概念简化了三相系统的处理，提高了逆变器输出的波形质量，同时也为电机控制提供了理论基础。在实际应用中，通过控制非零空间矢量的组合和持续时间，可以实现对逆变器输出电压的精确调制，从而优化电机性能和效率。