磁鏈軌跡法精品課件

1、磁鏈軌跡法第1頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五磁鏈軌跡法SPWM技術(shù)則是從電機(jī)的角度出發(fā)，目的在于使交流電機(jī)產(chǎn)生圓形磁場(chǎng)。通過(guò)選擇逆變器的不同開(kāi)關(guān)模式，使電機(jī)的實(shí)際磁鏈盡可能逼近理想磁鏈圓，從而生成PWM波。使電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低、電壓利用率高的優(yōu)點(diǎn)，因此目前無(wú)論在開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)或在閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。第2頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ 三相電流合成磁場(chǎng) 的分布情況合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)60600o合成磁場(chǎng)方向向下合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90第3頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五磁鏈軌跡PW

2、M的基本原理設(shè)交流電機(jī)由理想三相對(duì)稱(chēng)正弦電壓供電式中，UL為電源的線電壓有效值第4頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五采用電壓空間矢量的概念，則有：與之相類(lèi)似，定義磁鏈空間矢量為磁鏈軌跡PWM的基本原理第5頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五 若忽略電機(jī)定子電阻的影響，則磁鏈可由空間電壓矢量對(duì)時(shí)間的積分而得到，即磁鏈軌跡PWM的基本原理第6頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五式中 為電機(jī)磁鏈的幅值，即為理想磁鏈圓的半徑。 當(dāng)供電電源保持壓頻比不變時(shí)，磁鏈圓半徑是固定的。在磁鏈軌跡PWM控制技術(shù)中，便是取以 為半徑的磁鏈圓為基準(zhǔn)圓

3、。磁鏈軌跡PWM的基本原理第7頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五1）逆變器的輸出電壓模式 如圖，是電壓源型逆變器。對(duì)于180度導(dǎo)電型的逆變器，他的三個(gè)橋臂的六個(gè)開(kāi)關(guān)器件共可形成八個(gè)開(kāi)關(guān)模式。用SA,SB,SC分別記三個(gè)橋臂的狀態(tài)，規(guī)定當(dāng)上橋臂器件導(dǎo)通時(shí)橋臂狀態(tài)為1，下橋臂器件導(dǎo)通時(shí)橋臂狀態(tài)為0. 這樣，逆變器的八種開(kāi)關(guān)模式對(duì)應(yīng)八個(gè)電壓空間矢量，如表。磁鏈軌跡PWM的基本原理第8頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五異步電動(dòng)機(jī)定子繞組ABCSASBSC123564磁鏈軌跡PWM的基本原理第9頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五定子

4、電壓空間矢量開(kāi)關(guān)狀態(tài)SA,SB,SC A相B相C相矢量表達(dá)式U00000000U1011U2001U3101U4100U5110U6010U71110000逆變器的空間矢量第10頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五 左圖為逆變器的八個(gè)電壓空間矢量的空間分布。在逆變器的八種開(kāi)關(guān)模式中，有六中開(kāi)關(guān)模式對(duì)應(yīng)非零電壓空間矢量，矢量幅值為 稱(chēng)為非零電壓空間矢量，有兩種開(kāi)關(guān)模式對(duì)應(yīng)的電壓空間矢量幅值為0，成為零矢量。磁鏈軌跡PWM的基本原理U0U4U3U2U1U5U6U7第11頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五2)磁鏈形成的原理 設(shè)逆變器輸出的三相電壓為UA,

5、UB,UC,則加到電機(jī)定子上的相電壓為其中，Un為電機(jī)定子繞組星型接時(shí)中點(diǎn)0相對(duì)于逆變器直流側(cè)的電位。磁鏈軌跡PWM的基本原理第12頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五電機(jī)定子電壓空間矢量為因此，逆變器輸出電壓空間矢量為磁鏈軌跡PWM的基本原理第13頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五 因此，在PWM逆變器-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)電機(jī)定子電壓空間矢量的分析，可以轉(zhuǎn)化為對(duì)逆變器輸出電壓空間矢量得分析。 當(dāng)逆變器輸出某一電壓空間矢量 時(shí)，電機(jī)的磁鏈空間矢量可以表示為磁鏈軌跡PWM的基本原理第14頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五磁鏈軌跡

6、PWM的基本原理U0U4U3U2U1U5U6U7ABCDEF依次給出電壓空間矢量U4,U3,U2,U1, U6, U5則磁鏈?zhǔn)付藢⒀谻B,BA,AF,FE,ED,DC,CB邊的軌跡運(yùn)動(dòng)。這樣，就形成了正六邊形。磁鏈空間矢量的運(yùn)動(dòng)速度的改變可由在各邊中添加零矢量來(lái)實(shí)現(xiàn)。添加零矢量的原則是選擇使器件開(kāi)關(guān)次數(shù)最少的零矢量。第15頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五磁鏈軌跡PWM的控制算法現(xiàn)以BC邊為例說(shuō)明其控制算法。 設(shè)逆變器輸出頻率為fs,則六邊形磁鏈軌跡的每邊運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)為（如BC邊） 在BC邊非零電壓空間矢量U1的作用時(shí)間t1,由圖的幾何關(guān)系有：U0U4U3U2U1U5U6

7、U7ABCDEF第16頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五 一般為了使磁鏈的運(yùn)動(dòng)平滑，零矢量并不在某一點(diǎn)加入，而是采用零矢量分割技術(shù)將零矢量多點(diǎn)插入到磁鏈軌跡中，其作用之和仍為t0. 與其他PWM方式相比，正六邊形磁鏈軌跡PWM控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于微機(jī)實(shí)現(xiàn)，在同樣輸出頻率下，器件的開(kāi)關(guān)次數(shù)最少。其缺點(diǎn)在于輸出電壓諧波含量比較高。為了降低輸出電壓諧波含量，則一般采用使電機(jī)磁鏈軌跡形狀更接近圓形的正多邊形磁鏈軌跡。磁鏈軌跡PWM的控制算法小結(jié)第17頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期五習(xí) 題1、什么是PWM技術(shù)。PWM技術(shù)應(yīng)用于交流調(diào)速系統(tǒng)的意義是什么？2、PWM控制方式所引起的主要問(wèn)題有哪些？主要用哪些性能指標(biāo)來(lái)描述。3、什么是載波比？什么是調(diào)制度？輸出電壓的大小和其中的哪個(gè)量有關(guān)？4、簡(jiǎn)述電壓SPWM的基本控制思想。5、 分析異步調(diào)制和同步調(diào)制各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明分段同步調(diào)制的基