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《毕业设计（论文）-基于dsp的svpwm逆变器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、目录1引言42矢量变换控制与空间矢量调制42.1矢量变换控制42.2矢量变换控制的构想42.3矢量变换控制的原理83基于TMS320F2407A的SVPWM实现84实验10结论12致谢13参考文献14摘要13本文对空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的原理进分析,在基于DSP的交流电机调速试验对间矢量脉宽调制(SVPWM)策略给予了实现。TMS320LF2407A数字信号处理器的硬件结合软件实现方法控制逆变器进行交流电机调速实验,通过实验验证空间矢量正弦波脉宽调制算法的一些优点及其交流电机控制中的优良性能。关键词:宽调制波形,矢量变换控制,电磁
2、转矩,转子磁场,数字信号处理器;空间矢量脉宽调制;逆变器131引言在电气传动中，广泛地应用PWM控制技术。在1971年德国学者提出的矢量变换控制方法中，提出SVPWM策略宽调制(SPWM)及相对较新的空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)等而在众多的脉宽调制技术中,SVPWM是一种优化的PWM技术,此方法控制简单，数字化实现方便,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，降低脉动转矩，而且有更高的电压利用.为了保证SVPWM算法的性能,往往需要将控制周期缩短到几百微秒甚至几十微秒之内,单片机的运算速度已经无法满足要求[1].由于DSP具
3、有独特的优点使它特别适用于算法复杂的高性能交流调速控制场合本文在空间电压矢量PWM的原理进行分析的基础上,用TMS320LF2407A数字信号处理器的硬件结合软件实现方法进行了实验。2矢量变换控制与空间矢量调制2.1矢量变换控制在1971年德国学者提出的矢量变换控制方法中，正交旋转坐标系的直轴为励磁轴（M）与转子磁场重合,交轴为转矩轴（T），转子磁场的交轴分量为零，电磁转矩的方程得到简化，即在磁场恒定的情况下，电磁转矩与交轴电流分量成正比，因此，感应电机的机械特性与他励直流电机的机械特性完全一样，实现了磁场和转矩的解耦控制。由于直轴和转子磁场
4、重合，因此也称转子磁场定向控制。2.2矢量变换控制的构想众所周知，调速的关键问题是转矩控制，直流电动机调速性能好的根本原因就在于其转矩制的容易。直流电动机的转矩表达式是13(Te+CT)+I=ϕ（2-1）13式中Te电磁转矩CT为转矩系数I为电枢电流ϕ为磁通。在直流电动机的转矩表达式中，电枢电流I和磁通ϕ13是两个互相独立的变量，分别主要由电枢绕组和励磁绕组来控制，在电路上互不影响。如果忽略了磁饱和效应以及电枢反应，电枢绕组产生的磁场与励磁绕组产生的磁场是相互正交的，于是可以简单地说电枢电流I和磁通ϕ是正交的。对于三相异步电动机来说，情况就不
5、像直流电动机那样简单了。三相异步电动机的转矩13Te=CTÖI2cosϕϕ2式中为Te电磁转矩；CT为转矩系数；I2为电枢电流cosϕ为磁通；ϕ2为转子回路的功率因数角。从上式可以看出，异步电动机的转速不仅与转子电流I2和气隙磁有关，而且与转子回路的功率因数ϕ2有关，转子电流I2和气隙磁通两个变量既不正交，彼此也不是独立的，转矩的这种复杂性是异步电机难于控制的根本原因。如果能将交流电机的物理模型等效地变换成类似直流电机的模式，分析和控制就可大大简化。坐标变换正是按照这条思路进行的。矢量变换控制是基于坐标变换，其原则有三条1.在不同坐标下产生的
6、磁动势相同（即模型等效原则）2.变换后功率不变3.电流变换矩阵与电压变换矩阵统一正交，图2-1a图2-1b图2-1c(1)模型等效原则：图2-1b两相交流绕图2-1c旋转的直流绕众所周知，交流电机三相对称的静止绕组A,B,C，通以三相平衡的正弦电流所产生的合成磁势是旋转磁动势F，它在空间呈正弦分布，以同步转速cosϕ（即电流的角频率）顺着A-B-C的相序旋转。这样的物理模型如图2-1a所示。然而，旋转磁动势并不一定非要三相不可，除单相以外，二相、三相、四相、……等任意对称的多相绕组，通以平衡的多相电流，都能产生旋转磁动势，当然以两相最为简单。
7、图2-1b中绘出了两相静止绕组Ac和Ba13，它们在空间互差90°，通以时间上互差90°的两相平衡交流电流，也产生旋转磁动势F。当图2-1a和2-1b的两个旋转磁动势大小和转速都相等时，即认为图2-1b的两相绕组与图2-1a的三相绕组等效。再看图2-1c中的两个匝数相等且互相垂直的绕组M和T，其中分别通以直流电流iM,iT，产生合成磁动势F，其位置相对于绕组来说是固定的。如果让包含两个绕组在内的整个铁心以同步转速旋转,则磁动势F自然也随之旋转起来，成为旋转磁动势。把这个旋转磁动势的大小和转速也控制成与图2-1a和图2-1b中的磁动势一样，那么
8、这套旋转的直流绕组也就和前面两套固定的交流绕组都等效了。由此可见，以产生同样的旋转磁动势为准则，图2-1a的三相交流绕组图2-1b的两相交流绕组和图2-1c中整体旋
