2022年2022年SVPWM的通俗講解

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載恩搞 svpwm 的目的呢.其實(shí)就為想讓電機(jī)平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn),這次主要說(shuō)說(shuō)三相同步電動(dòng)機(jī)（pmsm ）的 svpwm 掌握吧（三相電機(jī)結(jié)構(gòu)仍請(qǐng)各位自行g(shù)oogle.）；pmsm 定子的三個(gè)繞組嘛,其實(shí)可以看做三個(gè)電磁鐵,而且它們的方向相互成120°角,而它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度呢.又為和通過它們的電流成正比的,也就為說(shuō), 我們可以分別掌握三個(gè)繞組的電流,來(lái)分別掌握三個(gè)電磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而在電動(dòng)機(jī)內(nèi)疊加出一個(gè)磁場(chǎng)矢量；pmsm 的轉(zhuǎn)子我們可以看做一個(gè)簡(jiǎn)潔的永磁體,而上面那個(gè)磁場(chǎng)矢量可以看做另一個(gè)磁鐵,所以,三相同步電機(jī)的原理通俗的講呢就為兩個(gè)條形磁鐵摞一塊,轉(zhuǎn)動(dòng)

2、上面那個(gè),下面的也跟著轉(zhuǎn)而為了能讓電機(jī)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng),我們期望電機(jī)的定子磁場(chǎng)矢量能以恒定的速度旋轉(zhuǎn),并且保持磁場(chǎng)強(qiáng)度大小不變；前面說(shuō)到,磁場(chǎng)強(qiáng)度為和繞組電流成正比的,所以呢,我們需要一個(gè)在空間中勻速旋轉(zhuǎn)并且大小不變的電流矢量（電流矢量為個(gè)比較抽象的概念,其實(shí)它為由三相繞組的三個(gè)電流疊加起來(lái)的,稍后會(huì)詳解）；假設(shè)某一時(shí)刻,這個(gè)電流矢量為這么個(gè)情形：其中坐標(biāo)系中軸與電機(jī)的a 相繞組的方向一樣,軸與軸成90°角那么經(jīng)過一段很小的時(shí)間t 之后,這個(gè)電流矢量又旋轉(zhuǎn)了一點(diǎn)點(diǎn)：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載由向量的加法運(yùn)算可知,為了讓電流矢量實(shí)現(xiàn)這個(gè)旋轉(zhuǎn),我們需要在這個(gè)t 中給它施加一

3、個(gè)i ：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載假如我們忽視電動(dòng)機(jī)繞組的內(nèi)阻的話,電動(dòng)機(jī)其實(shí)可以近似為一個(gè)感性的負(fù)載,那么對(duì)于一個(gè)電感,假如給它加上恒定的電壓,他的電流會(huì)隨著時(shí)間線性增長(zhǎng),所以,為了能給電動(dòng)機(jī)施加這個(gè)i,我們只需要用一個(gè)和 i 方向相同的電壓矢量,再作用t 的時(shí)間,就ok 啦；恩,接下來(lái)的一個(gè) t 也為差不多這么個(gè)情形,有點(diǎn)不同的為 i 的方向也轉(zhuǎn)了一點(diǎn)點(diǎn)；隨著一個(gè)一個(gè) t 轉(zhuǎn)下去,電流矢量會(huì)轉(zhuǎn)上一整圈（懶得畫圖了.）,然后 . i 也就會(huì)轉(zhuǎn)上一整圈；當(dāng)我們把 t 取的足夠小的時(shí)候,三角形 i 也就進(jìn)化成為一個(gè)在空間中勻速旋轉(zhuǎn)的矢量；由此可見,我們只要給pmsm 施加一個(gè)

4、大小不變,勻速旋轉(zhuǎn)的電壓矢量,就可以在pmsm 內(nèi)部形成一個(gè)大小不變, 勻速旋轉(zhuǎn)的電流矢量, 繼而再形成一個(gè)大小不變,勻速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)矢量 （信任許多人已經(jīng)有點(diǎn)暈了其實(shí)我也暈.）接下來(lái)的問題就為怎么通過掌握三相繞組上的電壓,才能疊加出我們想要的電壓矢量呢？第一呢,先來(lái)一張三相全橋的電路圖：恩,假如我們讓一個(gè)橋臂輸出高壓,另兩個(gè)橋臂輸出0,那么我們可以得到三個(gè)互成120°角的電壓矢量：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載假如讓兩個(gè)橋臂輸出高壓,另一個(gè)輸出0,那么我們又可以得到三個(gè)電壓矢量,相當(dāng)于兩個(gè)基本電壓矢量的疊加：假如三個(gè)橋臂同時(shí)輸出0 或高壓, pmsm 的相電壓為0,所

5、以我們又得到兩個(gè)零矢量；可以看出,除了兩個(gè)零向量外的六個(gè)矢量把整個(gè)平面分成了6 個(gè)扇區(qū),在任意時(shí)刻,旋轉(zhuǎn)的電壓矢量確定會(huì)落在某一個(gè)扇區(qū)里；我們給這幾個(gè)扇區(qū)編一下號(hào)：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載其中 u0 u2 u4 這三個(gè)向量稱為主向量,u1、u3、u5 稱為輔向量；易知u0-u5 的幅度都相同,均為三相全橋的直流供電電壓,設(shè)這個(gè)電壓為udc ；svpwm的基本實(shí)現(xiàn)方法呢,就為在一個(gè)pwm 周期內(nèi)；調(diào)劑一個(gè)扇區(qū)兩邊的兩個(gè)電壓矢量和兩個(gè)零矢量的作用時(shí)間,依據(jù)平均值等效原理,來(lái)合成出我們想要的電壓矢量；假設(shè)我們想要的電壓矢量正好落在第一扇區(qū)里面,那么大致情形就為這樣滴：恩,設(shè)一個(gè)

6、 pwm 周期為 t,主向量 u0 作用時(shí)間為t1 ,輔向量 u1 作用時(shí)間為t2,零向量作用時(shí)間為t0 ,那么有 t=t0+t1+t2由向量的疊加與分解可知,我們要輸出的uout 在兩個(gè)坐標(biāo)軸上的重量分別等于主向量輔向量經(jīng)過平均值等效后的兩個(gè)向量在兩個(gè)坐標(biāo)軸上的重量之和好吧我承認(rèn)我語(yǔ)文不好.那么就有如下關(guān)系uout * cos =（t1/t ）udc+ （t2/t ） udc * cos 60 °uout * sin =（ t2/t ）udc * sin 60 °t0 = t-t1-t2令 u =uout * cos u =uout * sin 解得t0= （1-u /u

7、dc -u / 3* udc ）t t1= （u /udc u / 3* dc） t t2=2*u *t/ 3*udc再令 x=u *t/udcy=u *t/ 3*udc就有t0=t-x-y t1=x-y t2=2*y設(shè) a b c 三相全橋三個(gè)橋臂的占空比分別為d1 d2 d3 ,那么輸出u1 只需要 a 相橋臂輸出高壓其他兩個(gè)橋 臂輸出 0 就行, u2 需要 a b 兩個(gè)橋臂輸出高壓,c 相輸出 0,零向量可以讓三個(gè)橋臂同時(shí)輸出高壓或0,一般情形下我們讓兩個(gè)零向量的作用時(shí)間相同,那么就有d1=t0/2 + t1 + t2/t=（ 1+x+y ） /2 d2=t0/2 + t2 ） /t=

8、1-x+3y/2 d3=t0/2*t= （ 1-x-y ） /2精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載恩,第一個(gè)扇區(qū)的推導(dǎo)就為這樣,后面的五個(gè)扇區(qū)的推導(dǎo)過程類似,實(shí)在不想挨個(gè)把五個(gè)扇區(qū)的具體推導(dǎo)都打上來(lái)了.太多了,接下來(lái)就把結(jié)果寫上來(lái)吧其次個(gè)扇區(qū)： d1=1/2 +x d2=1/2 +yd3=1/2 y第三個(gè)扇區(qū)d1=1+x-y/2 d2=1-x+y/2 d3=1-x-3*y/2第四個(gè)扇區(qū)d1=1+x+y/2 d2= 1-x+3y/2 d3=1-x-y/2第五個(gè)扇區(qū)： d1=1/2 +x d2=1/2 +yd3=1/2 y第六個(gè)扇區(qū)d1=1+x-y/2 d2=1-x+y/2 d3=1-

9、x-3*y/2其實(shí)我們可以發(fā)覺,第一第四扇區(qū).其次第五扇區(qū)仍有第三第六扇區(qū)的占空比都為相同的,有了這些占空比,我們就可以很便利的寫出svpwm 程序了最終附上c 演示程序#include <stdio.h>#include <math.h>#define pi3.141592653#define sqrt_31.732051#define depth 256#define width 8/* 數(shù)據(jù)深度,即儲(chǔ)備單元的個(gè)數(shù)/* 儲(chǔ)備單元的寬度*/*/void svpwmvoid;unsigned int sampling = 256; unsigned char ccr1、

10、 ccr2、 ccr3; double x、y;double pi2;精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載double cosa; double buffer6; double vdc = 100;double vo = sqrt_3*vdc/2;int i;int s1、s2、s3、s4、s5;void initvoidpi2 = pi * 2 / sampling; s1 = sampling/6;s2 = sampling/3;s3 = sampling/2; s4 = 2*sampling/3; s5 = 5*sampling/6;cosa = 2*cospi2;buffer

11、0 = -sinpi2 *vo / vdc /2* sqrt_3; buffer1 = 0;buffer2 = 0;buffer3 = cospi2 * vo / vdc/2; buffer4 = v o / vdc*2;buffer5 = v o / vdc*2;int mainvoidinit ;for i = 0; i < sampling; i+svpwm ;printf"%d%d%d%dn"、 i、ccr1、ccr2、ccr3;while1;void svpwmvoidx = buffer5; y = buffer2;精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡

12、迎下載buffer2 = cosa * buffer1 - buffer0; buffer5 = cosa * buffer4 - buffer3; buffer0 = buffer1;buffer1 = buffer2; buffer3 = buffer4; buffer4 = buffer5;if i <= s1/ 判定扇區(qū),運(yùn)算占空比ccr1 = 0.5 + x + y*256+256; ccr2 = 0.5 - x + 3*y*256+256; ccr3 = 0.5 - x - y*256+256;else if i <= s2ccr1 = 0.5 + 2*x*256+256; ccr2 = 0.5 + 2*y*256+256; ccr3 = 0.5 - 2*y*256+256;else if i <= s3ccr1 = 0.5 + x - y*256+256; ccr2 = 0.5 - x + y*256+256; ccr3 = 0.5 - x - 3*y*256+256;else if i <= s4ccr1 = 0.5 + x + y*256+256; ccr2 = 0.5 - x + 3*y*256+256; ccr3 = 0.5 - x - y*256+256;else if i <= s5精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 -