PDF《六半桥三相 SVPWM 控制技术》

01 =

2 3

1 -

1 /2 -

1 /2 03/2-3/2

1 /2

1 /2

1 / ? ? ? ? ? ? ? ?

2 uA1r uB1r uC1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? r .( 3) 由此得到桥臂 B1 、 B3 、 B5 参考空间电压矢量: → t t ur1 = uα1 + juβ1 = Umej( ωt - π/2) = Umejθ1 . ( 4) 同理得到桥臂 B2 、 B4 、 B6 参考空间电压矢量: → t t ur2 = uα2 + juβ2 = Umej( ωt - π/2 + π/3) = Umejθ2 . ( 5) 由式( 4) , 式( 5) 可知同一时刻在 αβ 坐标系中ur → tt

2 超前ur → tt

1 π/3 电角度. 三半桥 SVPWM 控制方法采用

6 个非零基本矢 量( u → tt

1 , u → tt

2 , u → tt

3 , u → tt

4 , u → tt

5 , u → tt

6 ) 与2个零矢量( u → tt

7 , u → tt

8 ) , 以ur → tt

1 处于第Ⅲ扇区为例, 基本矢量与ur → tt

1 、 ur → tt

2 的关系如 图3所示. 茁u2 → Ⅲ Ⅰ Ⅴ Ⅳ Ⅵ Ⅱ 琢ur2 → u3 → u7 → ur1 → u1 → u8 → u4 → u6 → u5 → 图3参考矢量及基本矢量关系 Fig.

3 Relationship between reference vectors and basic vectors ur → tt

1 、 ur → tt

2 可由各自所在扇区内的

2 个非零矢量通 过线性组合合成.对于ur → tt

1 有ur → tt

1 = Tk Ts u → tt k + Tk +

1 Ts uk → t t +

1 , k = 1, 2, …, 5. ( 6) 式中: Ts 为开关周期;

Tk ,Tk +

1 分别为相邻两个工作 状态 → t t uk 和→ttuk +

1 的导通时间, 可由 Tk = 3Ts E uα1sin kπ ( )

3 -uβ1cos kπ ( ) [ ]

3 = 3Ts E sin kπ ( )

3 cosθ1 -cos kπ ( )

3 sinθ [ ]

1 , Tk +1 = 3Ts E -uα1 ( sin ( k -1) π )

3 +uβ1 ( cos ( k -1) π ) [ ]

3 = 3Ts E ( -sin ( k -1) π )

3 cosθ1 ( +cos ( k -1) π )

3 sinθ [ ] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

1 ( 7) 计算得到 [1 ] . 当Ts >

Tk + Tk +

1 时, 处于线性调制区, 其余时间 由非零矢量来补充.零矢量作用时间 T0 = Ts - ( Tk + Tk +

1 ) . ( 8) 为获得一个开关周期内对称的调制波形, 把每 个基本矢量作用时间都一分为二, 由式( 6) 、 式( 7) 、 式( 8) 可得桥臂 B1 、 B3 、 B5 输出电压波形, 以ur → tt

1 处于 第Ⅲ扇区为例, 如图

4 所示 [1 ] . E/2 uA1o -E/2 uB1o -E/2 E/2 uC1o -E/2 T0

4 T1

2 T2

2 T0

2 T2

2 T1

2 T0

4 图4ur → tt

1 处于第Ⅲ扇区时桥臂 B1 、 B3 、 B5 输出电压波形 Fig.

4 Output voltage waveforms of half- bridge B1 、 B3 、 B5 when ur → tt

1 is in the third sector 在图

4 中的开关周期内输出平均电压为: uA1 = E 2Ts - T0

4 + T1

2 + T2

2 + T0

2 + T2

2 + T1

2 - T0 ( )

4 = 32Umcos θ1 - π ( )

6 , uB1 = E 2Ts - T0

4 - T1

2 + T2

2 + T0

2 + T2

2 - T1

2 - T0 ( )

4 =

3 2 Umsin θ1 - π ( )

6 , uC1 = - uA1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? . ( 9) 以此类推ur → tt

1 处于其余扇区时, 桥臂 B1 、 B3 、 B5 输出平均电压如表

1 所示. 根据 → t t ur1 与→ttur2 的对称关系, → t t ur2 所在扇区内的二个 非零矢量为 → t t uk +

1 和→ttuk +

2 , → t t ur2 由→ttuk +

1 和→ttuk +

2 线性表示为 ur → tt

2 = T'

k +

1 Ts → t t uk +

1 + T'

k +

2 Ts → t t uk +

2 . ( 10)

6 4 电机与控制学报第16 卷 其中, 零矢量作用时间为 T'

0 . Tk 、 Tk +

1 、 T0 与T'

k +

1 、 T'

k +

2 、 T'

0 的关系为: T'

k +

2 = Tk +

1 , T'

k +

1 = Tk , T'

0 = T0 } . ( 11) 表1ur → tt

1 处于各扇区时桥臂 B1 、 B3 、 B5 输出平均电压表达式 Table

1 Average output voltage expressions of half- bridge B1 、 B3 、 B5 when ur → tt