变频器svpwm控制系统设计及仿真开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告书课题名称变频器SVPWM控制系统设计及仿真学生姓名汤斌学号1341202078系、年级专业电气丄程系、2013自动化指导教师林立教授2016年12月30日一、课题的来源、目的、意义(包括应用前景)、国内外现状及水平1课题来源来源于现代工农业生产，解决电压利用率较低的M题。2研究的目的异步电动机是工农业生产中和人们H常生活中应用最广泛需求量最大的一种电机，具有结构简单，运行可靠，制造容易，价格低廉，坚固耐用，维修方便等优点，而且有较高的效率和相当好的工作特。然而，异步电机又是

2、一个多变量、强耦合，参数时变的非线性对象，很难对其进行高性能的控制。所以，为了实现对异步电动机进行高性能控制，丼提高电压的利用率，SVPWM电压空间矢量控制技术应运而生。3研究的意义经典的SPWM控制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波，并未顾及输出电流波形。而电流跟踪控制则宵接控制输出电流，使之在正弦波附近变化，这就比以要求正弦电压前进了一步。然而交流电动机需要输入三相正弦电流的最终期望是在电动机空间形成岡形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。把逆变器和交流电动机视为一体，以圆形旋转磁场为

3、0标来控制逆变器的工作，这种控制方法是SVPWM。SVPWM技术，电压空间矢量PWM(SVPWM)的出发点与SPWM不同，SPW凋制是从三相交流电源出发，其着眼点是如何生成一个可以调压调频的三相对称正弦电源.而SVPWM是将逆变器和电动机看成一个整体，用八个基木电压矢暈合成期望的电压矢量，建立逆变器功率器件的开关状态，并依据电机磁链和电压的关系,从而实现对电动机恒磁通变压变频调速.若忽略定了电阻压降，当定了绕组施加理想的正弦电压时，由于电压空间矢景为等幅的旋转矢景，故气隙磁通以恒定的角速度旋转，轨迹

4、为圆形.SVPWM比SPWM的电压利用率高15%，这是两者最大的区别，但两者并不是孤立的凋制方式，典型的SVP丽是一种在SPWM的相调制波中加入丫零序分量后进行规则采样得到的结果,凶此SVPWM有对应SPWM的形式.反之,一些性能优越的SPWM方式也可以找到对应的SVPWM算法,所以两者在谐波的大致方向上是~致的，只不过SPWM易于硬件电路实现，而SVPWM更适合于数字化控制系统。因此SVPWM技术在研究异•步电机的调速性能上比SPWM技术更有意义。4国内外发展状况80年代中期，德国学者H.W.Va

5、nDerBroek等在交流电机调逨中提出了磁链轨迹控制的思想，在此基础上进一步发展产生Y电压空间矢量脉宽调制(Space-VectorPulse-WidthModulation,简写为SVPWM)的概念。SVPWM,又称磁链追踪型PWM法，它是从电动机的角度出发，其着眼点是如何使电机获得圆磁场。具体地说，它是以三相对称正弦波电压供电下三相对称电动机定子理想磁链圆为基准，由三相逆变器不同幵关模式下所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链關，在追踪的过程中，逆变器的开关模式作适当的切换，从而形成PWM波。采用

6、空间矢景PWM(SVPWM)算法可使逆变器输出线电压幅值最人达到Ud，比常规SPWM法提高了约15.47%。并且，由于SVPWM有多种调制方式，所以SVPWM控制方式可以通过改变其调制方式来减少逆变器功率器件开关次数，从而降低功率器件的开关损耗，提高控制性能。在M样的采样频率下，釆用开关损耗模式SVPWM法的逆变器的功率器件开关次数比采用常规SVPWM法逆变器的功率器件开关次数减少了1/3,大大降低了功率器件的开关损耗。SVP丽实质是一•种基于空间矢量在三相正弦波中注入了零序分暈的调制波进行规则采样

7、的一种变形SPWM,是具有更低的开关损耗的SPWM改进型方法，是一种优化的PWM方法，能明显减少逆变器输出电流的谐波成分及电机的谐波损耗，降低电机的脉动转矩，11SVPWM其物理概念清晰，控制算法简单，数字化实现非常方便，故0前脊替代传统SPWM法的趋势。而随着智能型高速微控制芯片的发展、指令周期的缩短、计算功能的增强及存储容量的增加，使得数字化PWM有了更广阔的应用前景。0前，在工程应用上，应用最广泛的是SPWM电压型逆变器。但是巾于其结构及其谐波消除调制方式主要都是基于逆变电路宵流侧电压波形为近

8、乎理想的无脉动直流，W此在实际中通常需要在整流侧加很人的直流滤波电容实现。人的直流滤波电容的使用，一方面成本高、占用空间大，同吋降低了系统功率凶数、増大了系统侧电流畸变率，还增加了逆变器系统侧滤波器的容景等。为了减小直流侧滤波屯容的大小，1999年，JinhwanJung，SunkyoungLim和KwangheeNam提Hi—•种可控整流加小直流连接电容的PWM电压型逆变器，它采用全控整流和线性化反馈控制方式，将逆变电路的工作状态等信息应用到整流电路的电流控制中而使