SVPWM算法原理及详解
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2018-05-12
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SVPWM 算法原理及详解
1.概述
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。
2.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。
在上图的逆变电路中，设直流母线上的电压为 Udc，逆变器输出的三相相电压为 UA、UB、UC，其分别施
加在空间上互差 120 度的平面坐标系上，定义这三个电压空间矢量为 UA(t)、UB(t)、UC(t)，他们方向始终在各自
的轴线上，而大小随时间按正弦规律变化，时间相位上互差 120 度。假设 Um 为相电压的有效值，f 为电源频率，
则有：
可见 U(t)是一个旋转的空间矢量，它的幅值不变，为相电压峰值，且以角频率 ω=2πf 按逆时针方向匀速旋转
的空间矢量。而 SVPWM 算法的目的就是使用三相桥的开关状态把在空间中旋转的 U(t)矢量表示出来。
由于逆变器三相桥臂共有 6 个开关管，为了研究各相上下桥臂不同开关组合时逆变器输出的空间电压矢量，
特定义开关函数 Sx(x=a、b、c)为：
(Sa 、 Sb 、 Sc) 的 全 部 可 能 组 合 共 有 八 个 ， 包 括 6 个 非 零 矢 量
Ul(001)、U2(010)、U3(011)、U4(100)、U5(101)、U6(110)、和两个零矢量 U0(000)、U7(111)，下面以其中一种开
关组合为例分析，假设 Sx(x=a、b、c)=(100)，此时等效电路如图：
因此相电压可以表示为：（相电压是每相相对于电机中间连接点的电压）
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