基于DSP的空间矢量变频器的研制.pdf

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1、Y1213929秋虞彳冲锉学校代码：学号：走·晕硕士学位论文题目专业研究方向姓名导师基于DSP的空间矢量变频器的研制控制理论与控制工程电气传动申扣明程耕国教授定稿日期：2007年11月10日10488OSl04052武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要恒压频比控制(v／F)是变频器中应用最广泛的一种控制方式，采用这种控制方式研制的变频器系统结构简单，成本低廉，适用于风机、水泵等对调速系统动态性能要求不高的场合。目前这种变频器的经济性和通用性深受市场的青睐。鉴于此，本文利用TMS320LP2407DSP作为控制芯片，采用恒压频

2、比的控制方式和空间矢量调制策略研制了一台变频器的样机，并对一些关键的问题给予理论分析并提出实现的方法。本文主要内容如下：1．阐述了电压正弦脉宽调制(SPWM)技术和空间矢量脉宽调制(swwM)技术，对二者的特点进行比较，并将空间矢量脉宽调制技术用于实际变频器系统中。2．详细分析死区产生的机理和空间矢量PWM中死区效应对输出电压的影响，并结合空间矢量图，讨论了输出电压矢量位置与三相电流方向的关系。在此基础上，提出了一种新型的死区补偿策略，将三相电流分成六个区域，并在每个区域只对其中一相输出电压进行补偿。该方法通过判断输出电压

3、矢量的角度来获取三相电流的方向，避免了电流检测中多个零点的现象。3．以二极管构成三相桥式不可控全波整流电路，并以口M作为功率器件构成逆变电路组成的交一直一交电压源型变频系统主电路；同时TMS320LF240为中央处理器，设计控制电路。关键词：变频器，数字信号处理器(DsP)，空间矢量，死区，智能功率模块(IPM)第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractTheCOntrolofconstantvoltagefrequencyratio，whichisalsocalledconstantV／Fcontrol，isone

4、ofthemostpopularcontrolmodesininverterapplication．Withit'ssimplestructureandlowcost·constant、绳controlisappliedtosomelowdynamicperformanceapplicationssuchasfan，waterpumpandsoforth．Atpresent，thereisabigmarketforthisinverterduetoitseconomyandpopularity．Inthispaper，as

5、pecimenoftheinvertersystemadoptedaTMS320LF2407DSPchip祷itscontrollerbyusingconstant、僵controlandspacevectorPWMtechniqueisdesigned．SomekeyProblemsareanalyzedintheoryandmethodsofthemareputforward．Themaincontentinthispaperisasfollowing．1．AfterelaboratingSPWMandSVPWMtec

6、hnology，theircharacteristicsarecomparedinordertofindwhichsuitsthepracticalapplication．Finally．SVPWMtechnologywillbeadopted．2．Thepaperexpatiatesonthereasonofdead·timeintheory．analyzestheinfluenceofdead—timeinSVPWMonoutputvoltageanddiscussestherelationbetweentheoutp

7、utvoltagevectorpositionandthethree-phasecurrentdirectionbyusingspacevectorgraph，Anewmethod，whichdividesthethree-phasecurrentintosixregionsandcompensatesonlyonephaseoutputvoltageineveryregion，tocompensatethedead—timeisputforward．Judgingtheangleofoutputvoltagevector

8、toacquirethedirectionofthree—phasecurrent,thismethodcanavoidanappearanceofmanyzeroswhencurrentisdetected．3．Three—phasebridgeincontrollablefull—waverecti