abc坐标系下空间矢量PWM实现研究.pdf

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1、第39卷第13期电力系统保护与控制V01．39NO．132011年7月1日PowerSystemProtectionandControlJuly1．2011abc坐标系下空间矢量PWM实现研究邱银锋，梁志珊(中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院，北京102249)摘要：对在abc坐标下空间矢量PWM(SVPWM)算法实现方法进行了研究。在abc坐标下，直接根据三相相电压值大小判断出空间矢量所在扇区，同时对三相电压值进行简单的加减除法计算可以得到两个非零矢量的导通时间。abe坐标下的SVPWM算法避免了Ⅱ6坐标变换，实现方式简单快速，同时大大降低了SVPWM算法实现对硬件的要

2、求，在工程应用上具有一定的现实意义。仿真和实验结果证明了在abc坐标下实现方式的正确性。关键词：abc坐标；空间矢量PWM；PWM整流器；a6坐标变换；占空比ResearchonimplementationofthespacevectorPWMinabecoordinatesQIUYin—feng，LIANGZhi—shan(CollegeofGeophysicsandInformationEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(Bering)，Beijing102249，China)Abstract：SpacevectorPWM(SVPWM

3、)algorithmimplementedinabccoordinatesisresearched．Inabccoordinates．accordingtothevalueofthree—phasevoltage，itcandirectlydeterminethesectorofspacevectorandalsocalculatethedutycycleofnon-zerovectorsimplybyaddition，subtractionanddivisioncalculation．Thisavoidsthe0【Dtransformationanddrasticallyred

4、ucesthecomplexityandhardwareoccupying．It’Spracticalinengineeringapplications．Thesimulationandexperimentresultsprovethecorrectnessofthealgorithm．Keywords：abccoordinates；spacevectorPWM：PWMrectifier；c【ptransformation；dutycycle中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)13．0036．050引言abc坐标系到c【p坐标系的变换是完全不

5、必要的，所经过几十年的研究与发展，空间矢量PWM算以文中提出一种新颖的基于abc坐标系的不需要进法已经广泛地应用于工业当中。SVPWM算法由于行0【D坐标变换的SVPWM算法实现方式。其直流侧电压利用率高、动态响应快速、输出电压1abc坐标系下的SVPWM算法实现畸变较小以及易于数字化实现的特点在电机控制以及功率变换等领域获得了广泛的应用]。但是大部1．1SVPWM的基本原理分的SVPWM算法首先需要对a、b、C三相参考电设电压型三相PWM整流器(VoltageSource压进行Clark变换，把三相参考电压从abc坐标系Rectifier，VSR)交流侧系统各相电压为转换到0【

6、p坐标系，再根据参考电压矢量在ap坐标=UpIcoscot系下的值求得参考电压所在的实时扇区值和占空Urb=U。lcos(cot一120)(1)比。这种算法有很大的缺点：首先要进行c【B坐标Urc=U。lcos(on一240)变换后再求得扇区值和占空比，过程中要做多次乘法，对硬件资源要求比较高；其次0【B坐标变换过式中的三相电压瞬时值可以用一个以角速度程中带有根号，算法实现的时候会产生截断误差。co=2兀厂在空问旋转的电压矢量在abc坐标系下本文研究发现SVPWM算法实现时先对参考电压各轴上的投影表示，V的大小为相电压幅值Up．。进行从以角速度co逆时针旋转。图1为三相VSR的主

7、基金项目：国家863项目资助(2007AA05Z230)电路，VSR各桥臂输入电压可用各桥臂的开关变量邱银锋，等abc坐标系下空间矢量PWM实现研究．37．和直流侧电压的乘积表示。定义开关函数1．2输入电压矢量扇区判断1．2．1常规SVPWM算法实现扇区判断Si“=a，b，C)分别代表VSR三个桥臂的开关状态。由上一节我们知道，三相VSR只能输入六个特S=1表示上桥臂开通下桥臂关断，S=0表示上桥定的非零电压矢量。要使整流器输入任意的电压空臂关断下桥臂开通。由于S、S、各有两种状