双逆变器空间矢量调制原理分析
目录
双逆变器空间矢量调制原理分析 1
一、单逆变器SVPWM方法 1
(一)、SVPWM方法原理 1
(二)、简化的PWM方法 3
三、双逆变器SVPWM方法 4
(一)、电压矢量分布及共模电压 4
(二)、双逆变器SVPWM调制原理 6
由于共母线双逆变器结构有零序回路存在，为此，会在零序回路中叠加共模电压，此时必定会影响到电机系统的正常工作。本章节将深入分析双逆变器SVPWM实现方法等，然后进一步研究空间矢量分布规律，最终可有效的消除共模电压差。
一、单逆变器SVPWM方法
(一)、SVPWM方法原理
空间上的矢量驱动调制即为了对合成驱动电机旋转磁场电压进行控制，基于电机定子驱动磁场/电压之间的关联性，从而更好的驱动控制合成电机。空间内的矢量驱动调制理论基于特定的矢量调制关系，这里将使用电压、空间作为矢量合成作为案例分析，可将其表达为：
在未考虑定子电阻压降时，可表述出的关系式为：
(3-1)
(3-2)
式中4m一磁链幅值(Wb);
w一旋转电角速度(rad/s)。
通过深入的分析了解到，恒定的电角速度旋转即定子磁链矢量，在保持幅值没有任何变化的情况下，电压矢量的相位超前定子磁链矢量的角度是90°,其的运动方向是顺着定子磁链矢量切线方向的。
图3-1三相半桥逆变器结构
从图3-1得知。各组桥臂上下两个开关器在管接通以后，其状态为互补的关系，各相桥臂的开关组合有两类。每种零点开关电压状态矢量跟对应地零点电压空间状态矢量是呈对应关系的。对于α-β轴的平面，逆变器驱动产生的6种非零参考电压运动矢量可将其细分为不同的扇区。而在依照特定的顺序进入扇区内时会充分依据非零电压运动矢量，然后分别施加不同方向的作用力，由此可获得两个参考非零电压运动矢量，并同时控制两个参考非零电压运动矢量的反向旋转的运动速度。
以扇区1为例，电压矢量U?和U6合成的两个参考电压矢量Vs。
(100)
图3-2第1扇区合成电压矢量示意图
求出电压矢量U?、U?的作用时间，而PWM周期Ts与2个非零矢量的作用时间在相减以后即为零矢量的时间分配。
(3-3)
(3-4)
T?=T?=(T,-T?-T?)/4(3-5)
对于其他扇区也可使用类似的测量法。在具体计算的时候，需对时间分量误差Ua和Uβ分别进行函数计算，得到三相电压参考矢量的作用量和时间，通过对矢量及其所处的扇区进行准确的判断，紧接着，通过查表可获得的参数包括：三相电压桥臂的时间导通率、作用时间。在电压差、矢量互相影响的状况下，将时间等参数计算出来，但是，这会导致应用程序的计算任务增加。
(二)、简化的PWM方法
传统的电流PWM变换算法，两相旋转电压坐标系采用系数如下的两相直轴旋转电压经2个park逆转器变换后可得出电压ud、uq。之后，对参考端的电压之间矢量等进行分析，紧接着，为了将两个相邻电压之间的矢量作用力、时间准确的计算出来需使用三角函数中的关系式。最后，为了求出三相整流桥臂的导通静止时刻需将扇区内的信息分析结果作为重要参考。而PWM输入算法除了要输入计算各相三角矢量函数以外，还要求出各相矢量压力作用开关时间等数值。与之前的算法进行比较来看，则使整个计算过程变得更加的简单，同时也有效的优化了程序。另外，通过调节数值可采用SVPWM、SPWM等不同输出电压的输出。
SVPWM调制法的输入量分为Ua、Uβ分量。一般是在两相静止坐标系下进行整个计算过程的。在PWM调制方法得以优化以后，要想获得三相电压的瞬时需先通过Clark逆变换。
(3-6)
简化的PWM方法中分别定义了三个中间变量分别是Tam、Tbm和Tcm:
(3-7)
式中Ude表示母线电压；Tpwm代表PWM周期。
这几大函数变量原本没有数学意义的，通过其可得到Teff、TO和Toffset。TO表示为零矢量的作用时间；Teff表示在某一扇区内两个非零矢量的作用时间之和。
Tem=Tmax-Tmin(3-8)
T?=T?-Te(3-9)
(3-10)
由此可以得到逆变器三相桥臂上管的实际切换时刻为Tga、Tgb和Tgc:
Tga=Tas+Tofset
Tgb=Ts+