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1、第六章第六章 笼型异步电动机变压变频调速系笼型异步电动机变压变频调速系统统-转差功率不变型系统转差功率不变型系统6.4 变压变频调速系统中的脉宽调制变压变频调速系统中的脉宽调制 (PWM)技术技术p问题的提出问题的提出p正弦波脉宽调制正弦波脉宽调制(SPWM)技术（第一部分）技术（第一部分）p电压空间矢量电压空间矢量PWM(SVPWM)限制技术（或限制技术（或称磁链跟踪限制技术）称磁链跟踪限制技术）（其次部分）（其次部分）问题的提出问题的提出 早期的交早期的交-直直-交变压变频器所输出的沟通波交变压变频器所输出的沟通波形都是六拍阶梯波（对于电压型逆变器）或矩形形都是六拍阶梯波（对于电压型逆变器
2、）或矩形波（对于电流型逆变器）。波（对于电流型逆变器）。6.4 变压变频调速系统中的脉宽调制变压变频调速系统中的脉宽调制 (PWM)技术技术 原因何在？原因何在？为了改善沟通电动机变压变频调速系统的性能，为了改善沟通电动机变压变频调速系统的性能，在出现了全控式电力电子开关器件之后，科技工在出现了全控式电力电子开关器件之后，科技工作者在作者在20世纪世纪80年头开发了应用年头开发了应用PWM技术的逆技术的逆变器。变器。由于它的优良技术性能，当今国内外各厂商生由于它的优良技术性能，当今国内外各厂商生产的变压变频器都已接受这种技术，只有在全控产的变压变频器都已接受这种技术，只有在全控器件尚未能及的特
3、大容量时才属例外。器件尚未能及的特大容量时才属例外。6.4 变压变频调速系统中的脉宽调制变压变频调速系统中的脉宽调制 (PWM)技术技术（第一部分）（第一部分）1.PWM调制原理调制原理 以以正弦波正弦波作为逆变器输出的作为逆变器输出的期望波形期望波形，以，以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波（Carrier wave），并用频率和期望波相同的），并用频率和期望波相同的正弦波作为调制波（正弦波作为调制波（Modulation wave），当），当调制波调制波与与载波载波相交时，由它们的相交时，由它们的交点交点确定逆确定逆变器开关器件的变器开关器件的通断
4、时刻通断时刻，从而获得在正弦，从而获得在正弦调制波的半个周期内呈调制波的半个周期内呈两边窄中间宽两边窄中间宽的一系的一系列等幅不等宽的列等幅不等宽的矩形波矩形波。（第一部分）（第一部分）图图6-18 PWM调制原理调制原理依据波形面积相等的原依据波形面积相等的原则，每一个矩形波的面则，每一个矩形波的面积与相应位置的正弦波积与相应位置的正弦波面积相等，因而这个序面积相等，因而这个序列的矩形波与期望的正列的矩形波与期望的正弦波等效。这种调制方弦波等效。这种调制方法称作正弦波脉宽调制法称作正弦波脉宽调制（Sinusoidal pulse width modulation，简，简称称SPWM），这种序
5、），这种序列的矩形波称作列的矩形波称作SPWM波。波。（第一部分）（第一部分）2.SPWM限制方式限制方式（1）单极性）单极性PWM限制方式限制方式图6-5urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud假如在正弦假如在正弦调制波的半调制波的半个周期内，个周期内，三角载波只三角载波只在正或负的在正或负的一种极性范一种极性范围内变更，围内变更，所得到的所得到的SPWM波也波也只处于一个只处于一个极性的范围极性的范围内，叫做单内，叫做单极性限制方极性限制方式。式。（第一部分）（第一部分）（2）双极性）双极性PWM限制方式限制方式图6-6urucuO tO tuouofuoUd-Ud假如在正弦假如在正
6、弦调制波半个调制波半个周期内，三周期内，三角载波在正角载波在正负极性之间负极性之间连续变更，连续变更，则则SPWM波波也是在正负也是在正负之间变更，之间变更，叫做双极性叫做双极性限制方式。限制方式。2.SPWM限制方式限制方式3.PWM限制电路限制电路模拟电子电路模拟电子电路 接受正弦波发生器、三角波发生器和比接受正弦波发生器、三角波发生器和比较器来实现上述的较器来实现上述的SPWM限制；限制；数字限制电路数字限制电路硬件电路；硬件电路；软件实现。软件实现。（第一部分）（第一部分）（1）自然采样法原理）自然采样法原理自然采样法自然采样法只是把同样只是把同样的方法数字化，的方法数字化，自然采样法
7、的自然采样法的运算比较困难运算比较困难（第一部分）（第一部分）（第一部分）（第一部分）（2）规则采样法）规则采样法 三角波两个正峰值之三角波两个正峰值之间为一个采样周期间为一个采样周期Tc;在三角波的负峰时刻在三角波的负峰时刻tD对正弦信号波采样对正弦信号波采样得得D点，过点，过 D作水平直作水平直线和三角波分别交于线和三角波分别交于A、B点，在点，在A点时刻点时刻 tA和和B点时刻点时刻 tB限制开关器限制开关器件的通断件的通断;4.PWM调制方法调制方法载波比载波比载波频率载波频率 fc与调制信号频率与调制信号频率 fr 之比之比N，既，既 N=fc/fr 依据载波和信号波是否同步及载波比
8、的变更依据载波和信号波是否同步及载波比的变更状况，状况，PWM调制方式分为异步调制和同步调制。调制方式分为异步调制和同步调制。可在低频输出时接受异步调制可在低频输出时接受异步调制方式，高频输出时切换到同步方式，高频输出时切换到同步调制方式，这样把两者的优点调制方式，这样把两者的优点结合起来。结合起来。（第一部分）（第一部分）（第一部分）（第一部分）异步调制异步调制载波信号和调制信号不同步的载波信号和调制信号不同步的调制方式。调制方式。通常保持通常保持 fc 固定不变，当固定不变，当 fr 变更时，载波比变更时，载波比 N 是变更的；是变更的；在信号波的半周期内，在信号波的半周期内，PWM波的脉
9、冲个数不波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不周期的脉冲也不对称；对称；当当 fr 较低时，较低时，N 较大，一周期内脉冲较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称产生的不利影响都数较多，脉冲不对称产生的不利影响都较小；较小；当当 fr 增高时，增高时，N 减小，一周期内的脉减小，一周期内的脉冲数削减，冲数削减，PWM 脉冲不对称的影响就脉冲不对称的影响就变大。变大。（第一部分）（第一部分）同步调制同步调制N 等于常数，并在变频时使载波和信号波等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步。保持同
10、步。基本同步调制方式，基本同步调制方式，fr 变更时变更时N不变，信号波一周期内输出不变，信号波一周期内输出脉冲数固定；脉冲数固定；三相电路中公用一个三角波载波，且取三相电路中公用一个三角波载波，且取 N 为为3的整数倍，使的整数倍，使三相输出对称；三相输出对称；为使一相的为使一相的PWM波正负半周镜对波正负半周镜对称，称，N应取奇数；应取奇数；fr 很低时，很低时，fc 也很也很低，由调制带来的谐波不易滤除；低，由调制带来的谐波不易滤除；fr 很高时，很高时，fc 会过高，使开关器件会过高，使开关器件难以承受。难以承受。（第一部分）（第一部分）同步调制三相同步调制三相PWM波形波形 ucur
11、UurVurWuuUNuVNOtttt000uWN2Ud-2Ud5.PWM逆变器主电路及输出波形逆变器主电路及输出波形图图6-19 三相桥式三相桥式PWM逆变器主电路原理图逆变器主电路原理图调制电路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNNC+C+urUurVurW2Ud2UdVT1VT4VT3VT6VT5VT2（第一部分）（第一部分）图图6-20 三相桥式三相桥式PWM逆变器的双极性逆变器的双极性SPWM波形波形 uuUNOw tOOOOUd2-Ud2uVNuWNuUVuUNw tw tw tw tOw turUurVurWucUd23Ud2uUN、uVN、u
12、WN 为为U，V，W三相输出与电源中三相输出与电源中性点性点N之间的相电压矩形之间的相电压矩形波形波形uUN为三相输出与电机中点为三相输出与电机中点N之间之间的相电压的相电压p问题的提出问题的提出p空间矢量的定义空间矢量的定义p电压与磁链空间矢量的关系电压与磁链空间矢量的关系p六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场p电压空间矢量的线性组合与电压空间矢量的线性组合与SVPWM限制限制 （其次部分）（其次部分）（其次部分）（其次部分）n 问题的提出问题的提出 经典的经典的SPWM限制主要着眼于使变压变限制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波，并未顾频
13、器的输出电压尽量接近正弦波，并未顾及输出电流的波形。然而沟通电动机须要及输出电流的波形。然而沟通电动机须要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，从而产生恒定的空间形成圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。电磁转矩。假如对准这一目标，把逆变器和沟通电动机视为一体，依据跟踪圆形旋转磁场来限制逆变器的工作，其效果应当更好。这种限制方法称作“磁链跟踪限制”，下面的探讨将表明，磁链的轨迹是交替运用不同的电压空间矢量得到的，所以又称“电压空间矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）限制”。视频视频1 SVPWM调制电调制电机正反转机
14、正反转（其次部分）（其次部分）1.空间矢量的定义空间矢量的定义 沟通电动机绕组的电沟通电动机绕组的电压、电流、磁链等物压、电流、磁链等物理量都是随时间变更理量都是随时间变更的，分析时常用时间的，分析时常用时间相量来表示，但假如相量来表示，但假如考虑到它们所在绕组考虑到它们所在绕组的空间位置，也可以的空间位置，也可以如图所示，定义为空如图所示，定义为空间矢量间矢量uA0，uB0，uC0。图图6-25 电压空间矢量电压空间矢量 BACuA0uB0uC0由三相定子电压由三相定子电压空间矢量空间矢量相加相加合成的合成的空间矢空间矢量量 us 是一个是一个旋转的旋转的空间矢空间矢量量，它的幅值，它的幅值
15、不变不变，是每相，是每相电压值的电压值的3/2倍。倍。us当电源频率当电源频率不变不变时，时，合成空间矢量合成空间矢量 us 以电源角频率以电源角频率 1 为电气角速度作为电气角速度作恒速旋转恒速旋转。当某。当某一相电压为最大一相电压为最大值时，合成电压值时，合成电压矢量矢量 us 就落在该就落在该相的相的轴线轴线上。上。与定子与定子电压电压空间空间矢量相仿，可矢量相仿，可以定义定子以定义定子电电流和磁链流和磁链的空的空间矢量间矢量 Is 和和s。uA0uB0ACBuC0ususuB0uC0YXusuC0uB0uA0根据三相交流电压的表示：根据三相交流电压的表示：uA0=UA=Umsin(t+
16、)uB0=UB=Umsin(t+-120o)uC0=UC=Umsin(t+120o)(为初相位，可以设为为初相位，可以设为90o)当当t=0，uA0=Um,uB0=uC0=-1/2Um,us与与A轴重合。轴重合。当当t=/2,uA0=0，uB0=3/2Um,uC0=-3/2Um,由矢量合成由矢量合成us与与x轴夹角轴夹角900。当当t=/,uA0=-Um,uB0=uC0=1/2Um,由矢量由矢量合成合成us与与x轴夹角轴夹角1800。可以看出：可以看出：us以同样以同样的的逆时针转动逆时针转动（其次部分）（其次部分）2.电压与磁链空间矢量的关系电压与磁链空间矢量的关系 三相三相的电压平衡方程式
17、相加，即得用合成空间的电压平衡方程式相加，即得用合成空间矢量表示的矢量表示的定子电压定子电压方程式为方程式为（6-40）式中 us 定子三相定子三相电压电压合成空间矢量；合成空间矢量；Is 定子三相定子三相电流电流合成空间矢量；合成空间矢量；s 定子三相定子三相磁链磁链合成空间矢量。合成空间矢量。当电动机转速不是很低时，定子电阻压当电动机转速不是很低时，定子电阻压降在式（降在式（6-40）中所占的成分很小，可）中所占的成分很小，可忽视不计，则定子合成电压与合成磁链忽视不计，则定子合成电压与合成磁链空间矢量的近似关系为空间矢量的近似关系为（6-41）（6-42）或或（其次部分）（其次部分）磁链轨
18、迹磁链轨迹 当电动机由三相当电动机由三相平衡正弦电压平衡正弦电压供电时，电动机供电时，电动机定子定子磁链幅值磁链幅值恒定，其空间矢量以恒定，其空间矢量以恒速旋转恒速旋转，磁，磁链矢量顶端的链矢量顶端的运动轨迹运动轨迹呈呈圆形圆形（一般简称为磁链（一般简称为磁链圆）。这样的定子磁链圆）。这样的定子磁链旋转矢量旋转矢量可用下式表示。可用下式表示。（6-43）其中其中 m m是磁链是磁链s s的幅值，的幅值，1 1为其旋转角速度。为其旋转角速度。由式由式（6-41）和式和式（6-43）可得可得（6-41）（6-42）或或 磁场轨迹与电压空间矢量运动轨迹的关系磁场轨迹与电压空间矢量运动轨迹的关系图图6
19、-26 旋转磁场与电压旋转磁场与电压空间矢量的运动轨迹空间矢量的运动轨迹当磁链幅值确定时，当磁链幅值确定时，其大小与（或供电其大小与（或供电电压频率）成正比，电压频率）成正比，其方向则与磁链矢其方向则与磁链矢量正交，即磁链圆量正交，即磁链圆的切线方向的切线方向 如图所示，当如图所示，当磁链磁链矢量矢量在空间在空间旋转旋转一周时，一周时，电压矢量也连续地按电压矢量也连续地按磁链圆的磁链圆的切线方向切线方向运运动动2 弧度，其弧度，其轨迹轨迹与与磁链圆磁链圆重合。重合。这样，电动机旋转这样，电动机旋转磁场的轨迹问题就可磁场的轨迹问题就可转化为转化为电压空间电压空间矢量矢量的的运动轨迹运动轨迹问题问
20、题。1ssss us us us us（其次部分）（其次部分）3.3.六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场（1）电压空间矢量运动轨迹）电压空间矢量运动轨迹 在常规的在常规的 PWM 变压变频调速系统中，异步电变压变频调速系统中，异步电动机由动机由六拍阶梯波六拍阶梯波逆变器供电，这时的电压空间逆变器供电，这时的电压空间矢量运动轨迹是矢量运动轨迹是怎样的呢怎样的呢？（其次部分）（其次部分）主电路原理图主电路原理图图图6-27 三相逆变器三相逆变器-异步电动机调速系统主电路原理图异步电动机调速系统主电路原理图 （a）开关模式分析）开关模式分析 设工作周期从设工
21、作周期从100状态起先，这时状态起先，这时VT6、VT1、VT2导通，其等效电路导通，其等效电路如图所示。各相对如图所示。各相对直流电源中点的电直流电源中点的电压都是幅值为压都是幅值为 UAO=Ud/2 UBO=UCO=-Ud/2O+-iCUdiAiBidVT1VT6VT2（其次部分）（其次部分）（b）工作状态）工作状态100的合成电压空间矢量的合成电压空间矢量由图可知，三相由图可知，三相的合成空间矢量的合成空间矢量为为 u1，其幅值等，其幅值等于于Ud，方向沿，方向沿A轴（即轴（即X轴）。轴）。u1uAO-uCO-uBOABC（其次部分）（其次部分）（c）工作状态）工作状态110的合成电压空
22、间矢量的合成电压空间矢量 u1 存在的时间为存在的时间为/3，在这段时间，在这段时间以后，工作状态转以后，工作状态转为为110，和上面的分，和上面的分析相像，合成空间析相像，合成空间矢量变成图中的矢量变成图中的 u2，它在空间上滞后，它在空间上滞后于于u1 的相位为的相位为/3 弧度，存在的时间弧度，存在的时间也是也是/3。u2uAO-uCOuBOABC（其次部分）（其次部分）M3Ud/2Ud/2VT1VT3VT5VT4VT6VT2u7，u8u1u5u4u3u2u6/3AABCCB-uCO-uCOuAO-uBOuAOuBOu1u2Oo（其次部分）（其次部分）（2）定子磁链矢量端点的运动轨迹）定
23、子磁链矢量端点的运动轨迹 图图6-29 六拍逆变器供电时电动机六拍逆变器供电时电动机电压空间矢量与磁链矢量的关系电压空间矢量与磁链矢量的关系 电压空间矢量与磁链矢量的关系电压空间矢量与磁链矢量的关系一个由一个由电压电压空间矢量空间矢量运动所形成的正六运动所形成的正六边形边形轨迹轨迹也可以看也可以看作是作是异步异步电动机定电动机定子磁链矢量端点的子磁链矢量端点的运动轨迹运动轨迹。设在逆变器工作起先设在逆变器工作起先时定子磁链空间矢量为时定子磁链空间矢量为 1，在第一个，在第一个/3 期期间，电动机上施加的电间，电动机上施加的电压空间矢量为压空间矢量为u1，如，如图图6-29所示。所示。（其次部分
24、）（其次部分）也就是说，在也就是说，在/3 所对应的时间所对应的时间 t 内，内，施加施加 u1的结果是使定的结果是使定子磁链子磁链 1 产生一个产生一个增量增量，其幅值与，其幅值与|u1|成正比，方向与成正比，方向与u1一样，最终得到图一样，最终得到图6-29所示的新的磁链，所示的新的磁链，而而（6-46）（6-45）（其次部分）（其次部分）依此类推，可以写成依此类推，可以写成 的通式的通式（6-47）（6-48）总之，在一个周期内，总之，在一个周期内，6个个磁链磁链空间矢量呈空间矢量呈放射放射状状，矢量的尾部都在，矢量的尾部都在O点，其点，其顶端的运动轨迹也就顶端的运动轨迹也就是是6个个电
25、压空间矢量电压空间矢量所围成的所围成的正六边形正六边形。（其次部分）（其次部分）n 磁链矢量增量与电压矢量、时间增量的关系磁链矢量增量与电压矢量、时间增量的关系 如果如果 u1 的作用时间的作用时间 t 小于小于 /3，则，则 i 的幅值也按比例地的幅值也按比例地减减小小，如图，如图 6-30 中的矢中的矢量量。可见，在任何时。可见，在任何时刻，所产生的刻，所产生的磁链增磁链增量量的方向决定于所施的方向决定于所施加的加的电压电压，其幅值则，其幅值则正比于施加电压的正比于施加电压的时时间间。图图6-30 磁链矢量增量与电压磁链矢量增量与电压矢量、时间增量的关系矢量、时间增量的关系（其次部分）（其
26、次部分）4.电压空间矢量的线性组合与电压空间矢量的线性组合与SVPWM限制限制 p假如沟通电动机仅由常规的六拍阶梯波逆变器假如沟通电动机仅由常规的六拍阶梯波逆变器供电，磁链轨迹便是六边形的旋转磁场，这明供电，磁链轨迹便是六边形的旋转磁场，这明显不象在正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场显不象在正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场那样能使电动机获得匀速运行。那样能使电动机获得匀速运行。p假如想获得更多边形或靠近圆形的旋转磁场，假如想获得更多边形或靠近圆形的旋转磁场，就必需在每一个期间内出现多个工作状态，以就必需在每一个期间内出现多个工作状态，以形成更多的相位不同的电压空间矢量。为此，形成更多的相位不同的
27、电压空间矢量。为此，必需对逆变器的限制模式进行改造。必需对逆变器的限制模式进行改造。思索：怎样思索：怎样才能靠近圆才能靠近圆形磁场呢？形磁场呢？（其次部分）（其次部分）（其次部分）（其次部分）圆形旋转磁场靠近方法圆形旋转磁场靠近方法 科技工作者已经提出过多种实现方法，例如线科技工作者已经提出过多种实现方法，例如线性组合法，三段靠近法，比较推断法等性组合法，三段靠近法，比较推断法等31，这，这里只介绍线性组合法。里只介绍线性组合法。怎样限制怎样限制PWM的的开关时间才能靠开关时间才能靠近圆形旋转磁场近圆形旋转磁场？基本思路基本思路图图6-31 靠近圆形时的磁链增量轨迹靠近圆形时的磁链增量轨迹（其
28、次部分）（其次部分）假如要靠近圆形，可以增假如要靠近圆形，可以增加切换次数，设想磁链增加切换次数，设想磁链增量由图中的量由图中的11，12，13，14 这这4段组段组成。成。这时，每段施加的电压空这时，每段施加的电压空间矢量的相位都不一样，间矢量的相位都不一样，可以用基本电压矢量线性可以用基本电压矢量线性组合的方法获得组合的方法获得 线性组合的方法线性组合的方法图图6-32 电压空间矢量的线性组合电压空间矢量的线性组合 设在一段换相周设在一段换相周期时间期时间T T0 0 中，可以中，可以用两个矢量之和表用两个矢量之和表示由两个矢量线性示由两个矢量线性组合后的电压矢量组合后的电压矢量u us
29、s ，新矢量的相位为，新矢量的相位为 。（6-49）（1）线性组合公式）线性组合公式图图6-32表示由电压空间表示由电压空间矢矢量和量和的线性的线性 组合构成组合构成新新的的电压矢量。电压矢量。（2）相电压合成公式）相电压合成公式 依据式（依据式（6-39）用相电压表示合成电压）用相电压表示合成电压空间矢量的定义，把相电压的时间函数和空间矢量的定义，把相电压的时间函数和空间相位分开写，得空间相位分开写，得（6-50）式中式中 =120。（其次部分）（其次部分）（3）线电压线电压合成公式合成公式若改用线电压表示，可得若改用线电压表示，可得（6-50）n几种表示法的比较：由图几种表示法的比较：由图
30、6-27可见，当可见，当各功率开关处于不同状态时，线电压可各功率开关处于不同状态时，线电压可取值为取值为Ud、0 或或 Ud，比用相电压表示时，比用相电压表示时要明确一些。要明确一些。（其次部分）（其次部分）作用时间的确定作用时间的确定这样，依据各个开关状态的线电压表达式可以推出这样，依据各个开关状态的线电压表达式可以推出（6-52）（6-49）比较式比较式（6-52）和式和式（6-49），），令实数项和虚令实数项和虚数项分别相等，则数项分别相等，则（其次部分）（其次部分）依据依据 解解 t1和和 t2，得，得（6-53）（6-54）T0 如何确定？如何确定？（其次部分）（其次部分）零矢量的运
31、用零矢量的运用 换相周期换相周期 T0 应由旋转磁场所需的频率确应由旋转磁场所需的频率确定，定，T0 与与 t1+t2 未必相等，其间隙时间未必相等，其间隙时间可用零矢量可用零矢量 u7 或或 u8 来填补。为了削减功来填补。为了削减功率器件的开关次数，一般使率器件的开关次数，一般使 u7 和和 u8 各占各占一半时间，因此一半时间，因此（6-55）0（其次部分）（其次部分）电压空间矢量的扇区划分电压空间矢量的扇区划分 为了探讨便利起见，可把逆为了探讨便利起见，可把逆变器的一个工作周期用变器的一个工作周期用6个电压个电压空间矢量划分成空间矢量划分成6个区域，称为个区域，称为扇区（扇区（Sect
32、or），如图所示的），如图所示的、，每个扇区对应的，每个扇区对应的时间均为时间均为/3。由于逆变器在各扇区的工作状由于逆变器在各扇区的工作状态都是对称的，分析一个扇区态都是对称的，分析一个扇区的方法可以推广到其他扇区。的方法可以推广到其他扇区。图图6-33 电压空间矢量的放射形式和电压空间矢量的放射形式和6个扇区个扇区（其次部分）（其次部分）在常规六拍逆变器中一个扇区仅包含两个开关工在常规六拍逆变器中一个扇区仅包含两个开关工作状态。作状态。实现实现SVPWM限制就是要把每一扇区再分成若干限制就是要把每一扇区再分成若干个对应于时间个对应于时间 T0 的小区间。依据上述方法插入的小区间。依据上述方
33、法插入若干个线性组合的新电压空间矢量若干个线性组合的新电压空间矢量 us，以获得优，以获得优于正六边形的多边形（靠近圆形）旋转磁场。于正六边形的多边形（靠近圆形）旋转磁场。（其次部分）（其次部分）开关状态依次原则开关状态依次原则 在实际系统中，应当尽量削减开关状态变更时引在实际系统中，应当尽量削减开关状态变更时引起的开关损耗，因此不同开关状态的依次必需遵起的开关损耗，因此不同开关状态的依次必需遵守下述原则：每次切换开关状态时，只切换一个守下述原则：每次切换开关状态时，只切换一个功率开关器件，以满足最小开关损耗。功率开关器件，以满足最小开关损耗。（其次部分）（其次部分）小小 结结归纳起来，归纳起
34、来，SVPWM 限制模限制模 式有以下特式有以下特 点点 ：逆变器的一个工作周期分成逆变器的一个工作周期分成6个扇区，每个扇区相个扇区，每个扇区相当于常规六拍逆变器的一拍。为了使电动机旋当于常规六拍逆变器的一拍。为了使电动机旋转磁场靠近圆形，每个扇区再分成若干个小区转磁场靠近圆形，每个扇区再分成若干个小区间间 T0，T0 越短，旋转磁场越接近圆形，但越短，旋转磁场越接近圆形，但 T0 的缩短受到功率开关器件允许开关频率的制的缩短受到功率开关器件允许开关频率的制约。约。2)在每个小区间内虽有多次开关状态的切换，但每在每个小区间内虽有多次开关状态的切换，但每次切换都只涉及一个功率开关器件，因而开关
35、次切换都只涉及一个功率开关器件，因而开关损耗较小。损耗较小。3)每个小区间均以零电压矢量起先，又以零矢量结每个小区间均以零电压矢量起先，又以零矢量结束。束。4)利用电压空间矢量干脆生成三相利用电压空间矢量干脆生成三相PWM波，计算波，计算简便。简便。5)接受接受SVPWM限制时，逆变器输出线电压基波最限制时，逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，这比一般的大值为直流侧电压，这比一般的SPWM逆变器输逆变器输出电压提高了出电压提高了15%。作业作业习题：习题：p.217：6-7要求：要求：1.按时交作业，过期不改；按时交作业，过期不改；2.书写细致，文字整齐，抄题目；书写细致，文字整齐，抄题目；3.数据精确到小数点后两位；数据精确到小数点后两位；4.不会做可以空着，不须要抄袭；不会做可以空着，不须要抄袭；5.可以几人探讨后一起答题，作业本上注可以几人探讨后一起答题，作业本上注明。明。