统一脉宽调制算法设计

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1、统一电压调制如下图所示，极电压在这里定义一个调制指数这个参数，调制指V,/数为相电压和/2的比值。在图b中，根据每个桥臂的开关状态，极电压只有两种值，每个桥臂的开关状态互相结合來得到需要的三相输出电压。所包含的不同电压的持续时间和电压调制紧密相关。因此，调制任务可以简化为分析输出电压和持续时间的关系。InverterorConverterqV3小V2(001)(101)⑼图1开关状态矢量图（a）三相逆变器系统（b）可用的开关矢量的空间矢量图在这里我们引入有效时间它代表所有不同电压持续的时间。7；代表采样时间，为了解释目的，在这里引

2、入虚拟时间值，这个值直接和相电压有关，由图二我们可以得出下列等式：T,j/^j/^y/二分別是4相b相c相的参考电压。这里的开关吋间可以力负值。这也是引入虚拟时间的原因。有效时间：=其中Tmin=.（7，Tb.、，Tc）T眶=max（7，Tbs^Tc）由于有效作用时间;7；#可位于整个采样周期内任意的位賈，而不影响伏秒平衡，所以引入一个偏移时间来体现位置调度这一自由度（如图5.5所示）。贝IJ:为保证开关模式的对称性，在相邻的一个采样周期即该载波周期的另一半内有:其中7,10，7为三相的实际触发时刻，为了保证更高的输入电压

3、利用率，其值必在k），r、抽。则有：VasVbsVcsVdc20AP1^SWStateBpmscswState-SWStatelo—0―-0TcsTbsTasTs2TminTimeShift(a)rr^:IftffONSequenceTimeFT,••2Tmax:OFFSequenceaverse:A一SWStateSWStateSWStateActualSwitchingTime0-0*Tga1-ri"il"UTgbTgc0TgcTgbTgaT!（b）图二统一脉宽调制（a）有效时间和输出电压的关系（b）实际开关动作时间下图三（a

4、）所示是调制指数A/=0.9时的可用的偏移时间和相关的相电压，（b）中是各种蹦指数时的r.min和r.max。■屮我们可以看出从是这种统一调制方案的S大调制指数值。2Q[rad]（b）團三偏移时间图（a）A/=0.9—系列可用的偏移时间（b）各种调制指数的最大和最小偏移时间各种基于载波的统一脉宽调制策略1正弦脉宽调制图四W=0.9止弦脉宽凋制时偏移时间和相电压极电压图在正弦脉宽调制中，V=v则有：>asan丄+ETs2V,2as二T=L+t-

5、M正如图一(b)所示，任意矢量可以由它最近的两个矢量表示，SP:v«=v*=(r,*v,+r2*v„^/作用时间J；,可以由静止参考电压V:，j/'*推出，如下：T,芯.TsV,siny；-COS

6、ym

7、ey；T:siny(Z71-l)

8、ey^+C0sly(m-l)M•cos⑻，"

9、•sin⑻m-T2-其巾=6if+[-ym—l),m—(1,2,3,...6)为了使有效时间在采样周期的巾间，则偏移时间：其中7V7_7#。图五所示的即是胃时的偏移时间和相、极电压。对应W个零电压矢量在载波周期两端均分的方法图五M=0.9

10、时SVP胃的偏移吋间和相、极电压3.DPWM按照上面的分析机理不难得到胃的调制方法，通过不同的7；#<7収值方法得到，例如对于DP胃1,可以这样分析其调制机理：若A相参考电压有最大幅值且为正（负）值，则A相器件同定于CW（OFF）状态60。即:右*min+I，max0*人JJ_'+V'offset=rs即:roffset_TsTmaxoffsetoffsetmax若7^+7ax<0,则7in+=osp:Tor,,=-Tmax同理可推出对于30°DPWM：若+rmax$Q则r.,=-Tm,若rmul+rm，o则r伽=7>r同理可

11、以推出对于120QDP胃：/✓T、offs1offsetK1offsetminV-i//%✓r(0对于围（e）H对于图⑴有TTmi„可见，由于1<77.的引入，逆变器的输出直接反应为该时间的大小。在应用中，根据脉宽调制的需要，实时选择不同的从而方便地在不同pwm调制方法之间实现无缝切换，提商调制性能。从算法的实现上，基于有效时间概念的统一调制方法实现胃算法，与传统的胃算法相比，计算时间减少约25%。