基于SVPWM的變頻系統(tǒng)分析設計
張珍敏，趙軍紅，呂永慶
(第二炮兵工程學院，陜西西安710025)
摘要：介紹了空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)變頻的基本原理及其實現(xiàn)方法。詳細分析了電壓矢量與磁鏈矢量之間的內(nèi)在聯(lián)系．利用Matlab／Simulink買現(xiàn)了對該系統(tǒng)的仿真。結果表明，該系統(tǒng)具有直流電壓利用率高、開關損耗小、轉矩脈動小的優(yōu)點。最后介紹了以TMS320LF2407為控制核心的硬件買現(xiàn)方法。
關鍵詞：SVPWM；變頻；空間電壓矢量；開關損耗；仿真
中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：B
1 引言
正弦脈寬調(diào)制(SPWM)已經(jīng)廣泛應用于生活生產(chǎn)的各個領域，但是由于其直流電壓利用率不高而往往受到限制，空間電壓矢量脈寬調(diào)制法(SVPWM)與SPWM的方法不同，三相SPWM法是從電源的角度出發(fā)，著眼于如何生成一個可以調(diào)頻調(diào)壓的三相正弦波電源；SVPWM法則是從電動機的角度出發(fā)，將電源與電機看作一個整體，著眼
于如何使電機獲得幅值恒定的圓形磁場。它以三相正弦波電壓供電時的三相對稱電動機定子的理想磁鏈圓為基準，由三相逆變器不同開關模式所形成的實際磁鏈矢量來追蹤基準磁鏈圓，在追蹤過程中，逆變器的開關模式作適當?shù)那袚Q，從而使輸出電壓形成PWM波[1]。本文基于該方法實現(xiàn)了對該系統(tǒng)的仿真，該方法能夠方便實現(xiàn)不同頻率下SVPWM波的生成，控制方法簡單，易于編程和數(shù)字實現(xiàn)。
2 SVPWM及磁鏈跟蹤基本原理
設電機定子繞組三相電壓輸入為:
根據(jù)磁動勢和功率守恒原則，將=相電壓由三相靜止坐標系轉換到兩相靜止的α-β坐標系中，得到：
控制。在計算給定電壓矢量的時候保持磁鏈圓的半徑不變即可保持磁通幅值不變，所以空間電壓矢量控制、磁鏈跟蹤控制仍然是U／F控制。
3系統(tǒng)控制及實現(xiàn)
3.1基本空間電壓矢量及扇區(qū)分配
參考電壓矢量。
3.2 參考空間電壓矢量的確定
給定參考電壓矢量與磁鏈矢量的關系如圖1所示：
字系統(tǒng)中很容易實現(xiàn)。在低頻部分由于定子電阻不可忽略，應該適當補償給定電壓；在額定頻率以上時．應該保持參考電壓矢量幅值不變，只改變矢量的作用時間T。實質(zhì)上是減小了磁通，處于弱磁升速狀態(tài)。
在線性調(diào)制區(qū)域，給定電壓矢量的軌跡為正六邊形的邊，而這種情況下輸出轉矩脈動較大，為了避免這種情況，應該使給定電壓矢量的****幅值不
值固定在額定電壓位置，所以只要電機定子繞組的額定線電壓小于或等于電網(wǎng)側的輸入線電壓，就司以系統(tǒng)穩(wěn)定工作在線性調(diào)制區(qū)域。
3.3 基本空間電壓矢量作用時間計算
矢量時間分配如圖2所示。
以第一扇區(qū)為例，設載波周期為T，如圖2。由正弦定理得到：
其它扇區(qū)計算方法相同，考慮到各個扇區(qū)矢量的作用順序，T1始終表示先作用的矢量在每一個載波周期的作用時間[4]。只需要在內(nèi)存空間中存人一個60°的正弦 |
