基于DSP28335的七相逆变器空间解耦SVPWM方法研究-论文.pdf

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1、第33卷第5期电工电能新技术Vo1．33．No．52014年5月AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyMav2014基于DSP28335的七相逆变器空间解耦SVPWM方法研究郭冀岭，肖建，邱忠才，王远波，罗鹏(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：七相变频调速系统因缺相运行更具有代表性故近年来受到关注，本文以DSP芯片TMS320F28335为处理器，提出了三类七相电压型逆变器SVPWM调制方法，其中I类算法相当于三相SVPWM算法在七相系统的简单扩展，计算量小，但

2、其相电流谐波含量大；II类和III类SVPWM分别采用空间解耦的思想，通过调整电压矢量的作用时间和顺序，尽量减小三次和五次谐波子空间合成矢量，从而分别达到消除3次谐波以及同时消除3次和5次谐波的目的。本文对三类调制方法的原理、DSP实现过程、消除谐波效果分别进行了仿真分析和实验验证，同时本文提出的基于DSP28335的SVPWM调制方法可以方便地扩展到m(奇数)相系统。关键词：七相；空间解耦；空间矢量脉宽调制；消除谐波中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1003．3076(2014)05-0005-07综上，本文以DSP芯片TMS3

3、20F28335为控制1引言器核心，提出了三类七相SVPWM算法，其中I类算与传统三相变频调速系统相比，多相系统降低法相当于三相SVPWM在七相系统中的简单推广，了对功率器件容量的要求，降低了转矩脉动，同时冗参考矢量由两个同幅值的矢量进行合成，算法简单，余性能好、可靠性高⋯，尤其是七相异步电机缺相但谐波含量高；根据空间解耦思想，电压矢量在基波运行的多种情况更具有代表性，因此近来也受到学子空间作用的同时，其投影在谐波子空间内也会产者关注。SVPWM技术具有低谐波和母线电压利生合成矢量，II类和III类算法即采用空间解耦思用率高等优点，但七相系统

4、PWM调制技术的文献想，分别用两种幅值4个矢量、3种幅值6个矢量来并不多，文献[3，4]没有专门针对七相系统提出合成参考矢量，并通过调整矢量施加顺序及时间，尽PWM调制方法，而是推导出一般情况下多相系统基量减小谐波子空间中合成矢量，以达到消除谐波之于载波UVM的统一调制方法，该方法需要计算每效果。三类SVPWM仿真和实验结果验证了所提出相开关的开通和关断时刻，计算量繁杂；文献[5，6]算法的有效性。利用空间解耦进行消除谐波，但只是针对5相和62七相电压型逆变器空间解耦模型相系统提出消除谐波的SVPWM算法。文献[7]针对七相电压型逆变器提出的

5、SVPWM引入了电压矢七相电压型逆变器共有128个电压矢量，其中量作用占空比的概念，简化丫计算，但对谐波问题考0，127为零矢量，在非零矢量中除去35⋯101和69虑较少。⋯83两组矢量外，剩余7组矢量形成同心正14边多相PWM生成，一般采用DSP+FPGA或者双形，如图1所示，矢量的幅值从小至大见表1。DSP的设计方法，硬件成本增加，架构复杂；而根据多相系统实变换理论，通过广义派克TMS320F28335中有6个EPWMx模块，分别可以互变换矩阵可将7相自然坐标系变换得到新坐标补或独立输出共12路PWM，很适合多相系统多组系，其由零序子空间

6、和相互正交的3个(即(m一PWM驱动。1)／2个)子空间构成。其中14k4-1次谐波(含基收稿日期：2012—12-04基金项目：国家自然科学基金(51177137)、中央高校专项资金(SWJTU11BR040)资助项目作者简介：郭冀岭(1980一)，男，山西籍，讲师，博士研究生，研究方向电力电子与电力传动肖建(1950一)，男，湖南籍，教授／博导，研究方向为系统工程，控制工程。6电工电能新技术第33卷波)投影在d1一q1基波子空间，并产生旋转磁动d3一q3和d5一q5子空间，即3次谐波和5次谐波子势；系统14k±3次和14k±5次谐波分别投

7、影在空间。表1七组电压矢量幅值Tab．1Amplitudeofsevengroupsvoltagevectors(b)d3一q3子空间图1七相系统电压矢量分布图Fig．1Voltagevectorsdistributionof一⑧seven—phasesystem七相逆变器共有1—6、2-5、34三类等效电路，对应图1中非零电压矢量{C16}、{C25}、{C34}集合。(c)d5-q5子空间组14个矢量构成{C16}；V、V、V这三组矢量图2七相系统空间矢量3个子空间虽都属C25组合，但是和组开关状态中的“1”Fig．23sub—space

8、ofsevenphasesystem或“0”不具备相邻性，不仅幅值小，且会造成矢量方向不一致，故也称“伪C25集合”，应避免使用；矢量。同理{C34}集合中除组矢量