spwm-svpwm的等效性

空间矢量PWM和载波比较PWM的等效性一．SPWM与SVPWMspwm通过高频三角载波与三相调制信号比较产生触发脉冲，很容易通过模拟电路或者数字电路实现，几乎所有的电机控制系统都有同步调制或者异步调制的硬件电路，为了扩展线性调制区，一个零矢量被叠加到三相调制波中（最常用的是三次谐波分量），可以将线性区扩展到1.15倍。零矢量的问题，三星负载会有一个中性点，直流电压有一个参考点位点，两者并没有连接，因此在相对一个参考点时，需要考虑两个参考点间的电位，即零矢量关系。如下图n点和n’点。svpwm，由六个区域组成，区域间通过六种开关状态隔离开，如图所目标矢量V可由临近的两个矢量合成（V1和V2），V1和V2即为两种开关状态（这种状态每次只有一个开关动作），作用时间为T1和T2，剩余时间T0=Ts-T1-T2由零矢量来完成，零矢量即为开关状态V0和V7（三相同时接负直流母线或者正直流母线），在Ts时间内零矢量可以自由配置。VdcVVVdcTVTVTsVTVTVV342132;sin22)3sin(1132sin*;2211*，则模为：若电源电压为三角形关系：向量关系二．二者等效性k0决定了零矢量V0和V7的作用时间。一个Ts时间内作用零矢量V0和V7以及矢量V1和V2。V7的作用时间为k0T0，V0作用时间为（1-k0）T0,0k01,在传统的ＳＶＰＷＭ中Ｖ0和v7作用相同的时间T0/2。并可得到以下关系式：00;200;1200TkTcTTkTbTTTkTa可以看出在T1和T2时间内，直流电压Vdc加在线线ab与bc之间可以得到如下关系：210;2;1**TTTsTTsVbcVdcTTsVabVdcT为了得到两者间的关系，需要得到在什么样的参考电压下，载波比较能够产生与空间矢量相同的触发脉冲。有图可以得到三角载波的表达式：TstTsVtpVt0);12(。下面考虑一相Va来推导关系，其余两相具有相同的关系。*)01(*0)021(**)*)(01()021(***)*)(01()021(5.0V;)1)**)(01(2(0;)10)01(2(;0)01(**210;**2;**15.0VVckVakkVaVcVakkVaVaVcVakkVaVdcVtpbaseVtpTsVdcVcVaTskTsVaTVtpTkTsVaTktTsVdcVcVaTsTTTsTTsVdcVcVbTTsVdcVbVaTVdcVtpbase，即化为标幺值由带入即可将得到在故由于取可以看出*)01(*0)021(**;*VckVakkVzsVzsVaVa也就是说新的参考电压为零矢量和原参考向量之和。以上为在第一扇区，其余的扇区也可推导出来如下所示：min*)01(max*0)021(**;*VkVkkVzsVzsVaVa从上述推导可以看出svpwm即为spwm合成一个零矢量，数学分析如上。三．仿真的分析参考电压：这个波形可以看作为三相调制波叠加上三次谐波分量，即svpwm调制波即为spwm波形叠加上一个零矢量，这和前面的数学分析相同。A相电压波形图：上图为截取的输出A相与载波的一个细节图，可以看出V0和V7矢量作用相同的时间，开关矢量V2和V3合成目标矢量，这个和svpwm分析相同。Spwm电路图：仿真m=1.0，调制比为21.叠加后参考电压波形：输出A波形：上图为截取的一个细节，也可以将spwm波形等效成svpwm空间矢量的合成，只是这里V7和V0的作用时间就不一定相同了。