第五章 空间矢量脉宽调制 《高等电力电子技术知识》课件.pptVIP

高 等 电 力 电 子 技 术;第五章 空间矢量脉宽调制;SVPWM的思想：在矢量空间用有限的静止矢量去合成和跟踪调制波的空间旋转矢量，使合成的空间矢量含有调制波的信息。?;;为分析方便，首先定义单极性二值逻辑开关函数;5.1.1 三相VSR空间电压矢量分布;; 对于任意给定的三相基波电压瞬时值 ，若考虑三相为平衡系统，即 ，则可在复平面内定义电压的空间矢量： ;5.1.2 空间电压矢量的合成; 对于零矢量的选择，主要考虑选择 应使开关状态变化尽可能少，以降低开关损耗。 对于三相VSR某一给定的电压空间矢量常有几种合成方法，以下讨论均考虑在VSR空间矢量I区域的合成。; 三相四桥臂逆变器在三相三桥臂逆变器的基础上增加了一个桥臂，负载中性点通过滤波电感与第四桥臂中点相连，当负载平衡时，第四桥臂没有电流流过，当负载不平衡时，由零序电压引起的零序电流将流过第四桥臂。 ;5.2.1 三维空间矢量概述;5.2.2 三相四桥臂逆变器的静止电压矢量;将三维空间矢量图投影到 平面上可以得到下图 。 ; 要选择静止电压矢量，首先必须确定空间矢量位置：将空间的六棱柱分成六个三棱柱，划分成六个三棱柱的依据和二维空间矢量调制一样，只由 和 决定，不受 的影响。 ; 根据几何知识，判断所在的扇区。设以下几个变量A，B，C和N。结合坐标变换式，有以下方法判断扇区： 1）若 ，则A=1，否A=0； 2）若 ，则B=2，否B=0； 3）若 ，则C=4，否C=0； 由上述三个判断条件，根据N=A+B+C可以得到N的值。N的值与扇区的对应关系如下表 所示：; 在确定了空间矢量轨迹属于哪个三棱柱以后，由于每个三棱柱内含有6个非零静止电压矢量和2个零电压矢量，因此仍然不能确定选择用哪3个非零电压矢量来合成目标空间矢量。;在四面体1中? 在四面体2中 在四面体3中 在四面体4中;2 电压矢量的占空比计算 选择组成四面体的3个非零电压矢量后，在 三维空间坐标下利用“伏秒平衡”原则，求出三个矢量各自作用的占空比：;;3 开关顺序选择;5.3 三电平空间矢量PWM技术;;;; 的幅值和相角;3 矢量分配 ;当参考电压位于A1的右半边时：;;SVPWM与SPWM比较; 统一电压调制算法;对于三相参考电压Ua、Ub、Uc，直流侧电压Udc，有; 在一个开关周期中，有效时间所处位置不同并不影响控制的效果，因此可引入偏移时间Toffset对假想作用时间进行修正计算得三相实际作用时间：;注：实际作用时间必须在0到Ts之间：;综合以上可得出统一电压调制算法的关系式：; 对于规则采样的SPWM算法：假设采样周期T足够小，在整个T周期内，调制波幅值等于采样值，则调制波对应脉宽：; 对于两电平的SVPWM算法 ，如果在统一电压调制公式中合理配置Toffset使输出时间可以得到 ，就可以得到SVPWM的效果，而两个零矢量作用时间t0，t3分别为; 综合以上可得出两电平下参考电压矢量对应的开关周期Ts中三相开关作用时间为：; 如何实现统一电压调制算法在三电平SVPWM中的应用呢？; 首先确定参考电压矢量究竟在哪一个六边形中进行分解。 ;以位于h1区的参考电压矢量的分解为例做具体分析 。; 按照上述三电平分解到两电平下进行调制只能得到（0,1）两种开关状态，要将其计算出的开关时间应用到三电平中，还要根据参考电压所在的六边形区域对这个开关状态进行反修正,即加六边形中心的一组开关状态，即采用在两电平开关状态下按六边形1~6的不同分别加上开关状态（0-1-1，00-1，-10-1，-100，-1-10，0-10）来实现开关状态的反修正。;5.4 三值逻辑空间矢量PWM技术;;CSR的数学模型：;为了在三相CSR一般数学模型中体现PWM开关状态对三相CSR瞬态电路特性的影响，引入三值逻辑开关函数 ;三相CSR功率开关管状态与开关函数取值的对应关系如下表 ;;1 二值、三值逻辑转换;定义三值逻辑开关函数