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如何深入理解SVPWM?(4)

2018-11-23 03:30:51 网络整理 阅读:150 评论:0

如何深入理解SVPWM?(4)

可见此时的调制波接近了理想波形了,但还是不是,那怎么能获得理想的三次谐波注入呢?——基于圆形磁场的SVPWM控制。

三、什么是圆形磁链及圆形电压

在文章如何快速理解永磁同步电机?一文中,我们介绍了永磁同步电机的工作原理。

J Pan:如何快速理解永磁同步电机?

电机之所以能够旋转,是因为定子、转子两个磁场相互作用,当个磁场都在连续旋转时,就产生了一个固定的旋转力矩。要产生旋转的磁场,就要有“旋转”的电流;要产生“旋转”的电流,就要有“旋转”的电压;同时旋转的磁场还会产生“旋转”的磁链,其示意图如下:

如何深入理解SVPWM?(4)

上图中电压、电流以及磁链都是旋转的矢量,其转速完全一致,相位不同。数学表达如下:

电压矢量: 电流矢量: 磁链矢量:

我们知道电路的外电压等于电阻损失电压与线圈感应电压之和,写成数学形式为:

由于在大多数情况下,电阻上产生的电压损失远小于感应电压,为简单起见暂时忽略:

即:

可见,可以通过控制电压 来控制定子磁链 ,进而控制电机的转矩。那如何来控制电机的电压呢?

假设电机三相绕组的相电压分别为:

三相绕组在空间相差120°,则总的等效电压为:

继续化简:

即我们最终想要的是一个旋转电压——那怎么才能得到旋转电压呢?再次拿出我们带负载的逆变器框图:

如何深入理解SVPWM?(4)

由于每条支路(如Q1、Q4)某一瞬间只能有一个管子开通,我们可以用三位开关量来表示所有管子的开、关情况,如[1 0 0]表示Q1开,Q3关,Q5关,Q4、Q6、Q2分别于Q1、Q3、Q5相反。很显然我们总共可以获得8个不同的开、关组合,对于每个组合时,我们都可以根据公式

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