感应电机弱磁调速时svpwm过调制策略研究

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1、第44卷第3期电力电子技术Vo1．44．No．32010年3月PowerElectronicsMarch2010感应电机弱磁调速时SVPWM过调制策略研究刘军锋(南昌航空大学，江西南昌330063)摘要：以提高感应电机弱磁调速时逆变器输出电压为目标，提出了一种新的空问矢量脉宽调制(SVPWM)线性过调制策略。结合交流异步电机磁场定向闭环控制的特点，在SVPWM过调制区域Ⅱ中采用一种线性幅值跟随过调制策略，而在过调制区域Ⅲ中采用了6步法，从而保证SVPWM在整个过调制区域都能获得最大调制比。实验结果表明，该方法能有效提高逆变器输出电压，有利于扩大弱磁调速

2、系统基速以上的调速范围。关键词：感应电机；空间矢量脉宽调制；过调制；弱磁控制中图分类号：TM346文献标识码：A文章编号：1000一l0oX(2010)03—0043—02ResearchofSVPWMOvermodulationStrategyf0rInductionMotorsinField．weakeningLIUJun—feng(NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China)Abstract：Inordertoincreaseoutputvoltageofinverterininductionm

3、otorfield-weakeningcontmlsystem，anovelSVPWMovermodulationmethodispresented．ItproducesalinearrelationshipbetweentheoutputvoltageandthemodulationratiointheregionIIofovermodulation．Anditisuptosix—stepoperationintheregionmofovermodulation．Bythismethod，thebiggestmodulationratiocanbea

4、chievedinthewholeovermodulationregion．Theexperimentalresultsshowthatoutputvolt-ageofinvertercanbeeffectivelyincreasedandspeed—regulationrangeabovebasespeedcanbewidenedusingthemethod．Keywords：inductionmotor；spacevectorpulsewidthmodulation；overmodulation；field—weakeningcontrol1引言分

5、。如果相邻矢量作用时间之和tl+t小于开关周空问矢量脉宽调制(SVPWM)相比正弦脉宽调期，则SVPWM为连续调制(调制区域I)；若h+t2大制有两个主要优点：①电压利用率更高，理论上最高于开关周期，则SVPWM进入过调制(调制区域II调制比可达1；②数字化实现容易。因此，在当前的和III)。在区域II，可通过过调制策略使基波电压幅全数字交流电机驱动控制系统中得到了广泛应用。值达到指令值，而在区域III则不可能达到指令值，对于感应电机弱磁调速系统而言，基速以上调因此过调制区域研究的重点是区域II．区域III一般速范围的大小是衡量系统性能的重要指标．逆变

6、器采用的是6拍阶梯波调制，即空间合成矢量只沿着输出电压是影响调速范围的根本因素。SVPWM在六边形的6个顶点进行旋转。线性调制区的调制比最大为0．9069．与理论值有较2．1相角跟随过调制大差距，为进一步提高调制比，增大输出电压，进而如果tl+t大于脉宽调制周期，则进入过调制区扩大调速范围，可以采取过调制策略。域，此时它们的计算式为：基于普通过调制策略的SVPWMll_调制比并不tlt=￡lT~／(t1+2)，t2t=f2Td(tl+t2)(1)能达到最大。文献[2]提出了新的过调制策略，可实式中：为开关周期。现过调制区域调制比的连续增大，且最大值可达

7、1。调制比mi=1I／(2／,rr)，采用该方法能获得文献[3]对该方法作了进一步完善。但应注意，这些的mi最大为0．9517。要进一步提高电压利用率就必方法都是在开环控制的基础上推导出来的，而弱磁须采用其他过调制策略，即幅值跟随策略。调速系统采用闭环矢量控制，其输出电压具有自己2．2幅值跟随过调制的特点。在此给出了闭环矢量控制下弱磁调速系统幅值跟随是以电压矢量六边形的顶点多余部分的SVPWM过调制策略，旨在使输出电压达到最大．来补偿中问部分的电压基波损失。从而实现幅值的扩大基速以上的调速范围。最大化。以6个扇区中的一个为例进行说明，如图1所示。电压指

8、令值和分别位于0≤≤1T／6和2SVPWM过调制策略订／6≤≤订／3区域，。耐和则分别是对应的