基于dsp的svpwm实现方法的研究

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1、基于DSP的SVPWM实现方法的研究电气工程及自动化学院：汪之文指导教师：赵克摘要：本文在深入研宂SVPWM调制方法的原理和本质以及具体SVPWM的实现方法的基础上，对SVPWM的两种具体实现方法(七段式和五段式)以及SPWM进行了仿真研究，并在堪于DSP的电机控制平台上采用VVVF方案实现了感应电机的SVPWM控制，得到7大泉的仿與和实验数据。通过对儿种调制方法性能的多角度对比分析，得出了一种性能较好的调制方法。关键词：感应电机；SVPWM；七段式；五段式Abstract：ThispaperdeeplyinvestigatetheprincipleandessenceofSVPWMa

2、nditsrealizingmethod.Takingalltheseasbasis,thepaperthenresearchesSPWMandtwokindsofspecifiedSVPWM(seven-segmentandfive-segmentSVPWM)bysimulationafterwhichVVVFcontrolofinductionmotorisrealizedbyapplyingSVPWMmodulationmethodonthemotorcontrolsystembasedonDSP.Abundantsimulationandexperimentaldataandw

3、aveformsarcobtained.Arelativelygoodmodulationmethodisderivedaftercomprehensivecomparisonandanalyzeofeachmodulationmethod.Keywords:inductionmotorSVPWMseven-segmentfive-segment1引言脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM)技术是电机控制领域中常采用的技术，它可以有效地降低逆变器输出电压的低次谐波。而其屮的电压空间矢:W:脉宽调制(SpaceVectorPulseWidthModulation,SV

4、PWM)技术作为一种性能较为良好的调制方法，具体的实现方法较多，各种具体调制方式的效果也不尽相同。本课题的任务就是基于SVPWM的基本原理，探讨多种具体调制方法，并对其调制性能进行对比分析，从而为变频调速系统寻求一种较为优秀的调制方法。衡量各种调制方法的性能有多种指称，本文重点从电压利用率、电压谐波以及开关损耗的角度进行比较。2SVPWM调制原理的研宄2.1SVPWM调制的基本原理与SPWM相比，SVPWM不是从三相逆变器输出相电压为正弦的角度产生调制信号，而是将逆变器和电机作为一个整体来考虑，从保证电机旋转磁场保持为圆形的角度产生控制信号。这种调制方法引入了电压空间矢量的概念［1］。

5、电机的三相绕组中通以三相对称电压~之后会在三相绕组的轴线上形成三个相电压空间矢量0。，它们方向不变，大小随时间按照正弦规律变化，其合成电压空间矢量(7是一个以电源角频率旋转而幅值保持不变的空间矢量。根据合成电压空间矢量大小正比于磁链矢量而相位超前于磁链矢量90fl的规律，我们可以通过控制合成电压空间矢量的圆度來控制旋转磁场的圆度。三相逆变器的6个开关管共有8种开关状态，即8种通电状态。8种通电状态共形成8个合成电压空间矢量，称之为基本电压空间矢量。其中6个为非零矢量，幅值为2(^./3,相位依次相差60°;两个为零矢量，幅值为零。如图2-1所示。图中括号内为对应的开关状态(“1”表示该

6、相上面的开关管导通下面的开关管关断；“0”的意义相反)。6个基本电压空间矢量将平面分成的六部分称为扇区并编号为0、1、2、3、4、5。显然如果逆变器的状态按图示开关状态逆时针变换，则形成的电压空间矢量的轨迹为正六边形。为了得到一个边数足够多的正多边形以用此去逼近电压圆，采用基本电压空间矢量的线性时间组合來得到新的非零矢量，如图2-2。阁2-1基木Ili压空问矢虽以及形成的电压矢虽轨迹◎)01)AJ101)阁L2空间矢量的线性时间组合（0＜沒＜60）为合成参考电压利用R和Pv±60分别作用&、~时间来实现，此时相关矢H满足:巾此可以解得’1=sin（60。-（9）(2-1)(2-2)2U

7、out73(/TpwmSin0(2-3)x±60若在两相坐标系下则时间计算式为^x+60a-1乂“:^.r+60/?_yOiap_(2-4)此外为使保持恒定，可插入零矢量作用时间Z。，它的插入不会影响且一般可以使和dm分别作用一段时间么胃和匕（11

8、＞。这是SVPWM调制的关键。2.2SVPWM调制的实现方法可以看到，要合成参考电压矢量并不一定要选择相邻矢量来作用。而且根据平均值等效原理，零矢量的分割和作川顺序的安排以及两个非零矢量作川的先后顺