电气传动与PWM技术.ppt

第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.1.1电压型逆变器的空间电压矢量 及PWM原理 5.1.2 PWM技术的性能指标 最大电压调制系数 5.1.3 死区时间及其补偿 第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.2.1自然采样法 5.2.2 对称规则采样法 5.2.3 非对称规则采样法 5.2.4 参考波的生成 5.2.5 同步调制 5.2.6 基于专用集成电路的PWM技术 提高采样频率； 实现复杂的控制算法 实现故障诊断 … … EDA-Electronic Design Automation 第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.3.1 离线优化PWM方法 5.3.2 在线的准优化方法 第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.4.1 控制原理 5.4.2 控制算法 5.4.3 控制的实现 第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.5.1 外加电流环的电流闭环PWM 5.5.2 电流滞环PWM 第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.6.1 永磁同步电机的PWM驱动 5.6.2 永磁同步电机的控制策略 5.6.3 永磁同步电机伺服系统框图 5.6.4 永磁伺服系统的传递函数 第五章 PWM驱动与电气传动 PWM技术概述 基于三角载波的PWM技术 优化PWM生成技术 电压空间矢量PWM 电流闭环PWM 永磁同步电机伺服系统 感应电机伺服系统 5.7.1 相坐标系下的感应电机 5.7.2 同步速坐标系下的感应电机 5.7.3 感应电机矢量控制 5.7.4 感应电机矢量控制系统 相电压上的零序分量不出现在线电压上。可通过在参考电压上注入零序谐波分量提高电压调制系数 ： va* = M1 sin(?t) + M3 sin(3?t) vb* = M1 sin(?t-2?/3) + M3 sin(3?t) vc* = M1 sin(?t+2?/3) + M3 sin(3?t) M3/ M1=1/6 提高15.5% ψ = V / ω = V/ 2πf1 正弦供电时，电压向量v和磁链向量的轨迹是一个圆 磁链的幅值取决与电压幅值与频率之比 180?控制逆变器供电时，电压轨迹是正六边形 电压或磁链轨迹与圆的距离越大，谐波含量越高 变频器工作于开关状态，其输出电压轨迹不可能是一个圆 用多边形逼近理想圆？ 磁链矢量增量的幅度为 在电压矢量v的作用下， 增量的方向就是电压v的方向 用N边形逼近理想磁链圆。 将整个圆周N等分，磁链矢量通过一个等分耗时 异步调制：T=常数 同步调制：N=常数=6k 同步调制时，各等分占据的电角度 180?供电时，磁链轨迹 分区与主、辅电压矢量 t=kT时的磁链 第k等份 第k等份与y轴夹角 t=(k+1)T时的磁链 区域I 控制目的：通过主、 辅和零电压矢量的作用，使磁链 矢量从起点运动到终点，运动轨迹与弦AB尽量重合。运动速度为ω 控制的实现：确定τm和τl ，或计算AC和CD的长度。 T = 2τm + 2τl + 2τ0 磁链矢量运动速度的要求： 插入零矢量 小步 开关模式 定时时间 1 001 τm 2 000 τ0 3 101 2τl 4 111 τ0 5 001 τm 它控与自控 转子位置与速度的检测：绝对式与增量式。 dq0坐标系的d轴方向与转子励磁磁链ψr的方向相同 如果控制定子电流，使得isd = 0，则有isq = I ,则 忽略电机的凸极效应，近似地认为 转子的运动方程可以写成 转子的位置 PWM控制器以及逆变器可以整体地看成是一个滞后环节 滞后时间不超过一个载波周期T0=1/f0,