雙逆變器空間矢量調(diào)制原理分析3800字

雙逆變器空間矢量調(diào)制原理分析 1 3 4(一)、電壓矢量分布及共模電壓 電壓，此時(shí)必定會影響到電機(jī)系統(tǒng)的正常工作。本章節(jié)將深入分析雙逆變器SVPWM實(shí)現(xiàn)方法等，然后進(jìn)一步研究空間矢量分布規(guī)律，最終可有效的消除電機(jī)定子驅(qū)動(dòng)磁場/電壓之間的關(guān)聯(lián)性，從而更好的驅(qū)動(dòng)控制合成電機(jī)?？臻g內(nèi)式中4m一磁鏈幅值(Wb);w一旋轉(zhuǎn)電角速度(rad/s)。沒有任何變化的情況下，電壓矢量的相位超前定子磁鏈?zhǔn)噶康慕嵌仁?0°,其的從圖3-1得知。各組橋臂上下兩個(gè)開關(guān)器在管接通以后，其狀態(tài)為互補(bǔ)的關(guān)以扇區(qū)1為例，電壓矢量U?和U6合成的兩個(gè)參考電壓矢量Vs。求出電壓矢量U?、U?的作用時(shí)間，而PWM周期Ts與2個(gè)非零矢量的作用(二)、簡化的PWM方法旋轉(zhuǎn)電壓經(jīng)2個(gè)park逆轉(zhuǎn)器變換后可得出電壓ud、uq。之后，對參考端的電壓化了程序。另外，通過調(diào)節(jié)數(shù)值可采用SVPWM、SPWM等不同輸出電壓的輸SVPWM調(diào)制法的輸入量分為Ua、Uβ分量。一般是在兩相靜止坐標(biāo)系下簡化的PWM方法中分別定義了三個(gè)中間變量分別是Tam、Tbm和Tcm:式中Ude表示母線電壓；Tpwm代表PWMTO表示為零矢量的作用時(shí)間；Teff表示簡化的PWM方法不用直接計(jì)算每一個(gè)扇區(qū)內(nèi)電矢量各自的作用時(shí)間。同SVPWM調(diào)制方法，其原理是兩個(gè)逆變器六64種，而電壓矢量的輸出分為19種，具體見圖3-3。圖中，“+”、“-”分別代表同。所以，采用兩個(gè)兩電平逆變器較為合理。根據(jù)式(3-1)得出的表達(dá)式為：Sk=0(關(guān)閉上橋臂關(guān)閉，導(dǎo)通下橋臂)1(導(dǎo)通上橋臂導(dǎo)通，關(guān)閉下橋臂)根據(jù)式(3-14)可得出，64種開關(guān)狀態(tài)所對應(yīng)的電壓空間矢量有19個(gè)，具體見圖3-3所示，GIKMPR頂點(diǎn)、SHJLNQ頂點(diǎn)、ABCDEF頂點(diǎn)對應(yīng)6個(gè)電壓空間矢量分別只有1種、2種、6種開關(guān)狀態(tài)，對于零電壓矢量所對應(yīng)地的開關(guān)狀態(tài)有10種。具體見表3-1。對于單個(gè)逆變器來講，定義共模電壓為：由于存在不同的橋臂開關(guān)狀態(tài)，所以使得共模由式3-17可以計(jì)算得到雙逆變器系統(tǒng)輸出的共模電壓與開關(guān)狀態(tài)的關(guān)系關(guān)狀態(tài)組合所產(chǎn)生的共模電壓也是不同的，一共有七大情況，包括：+Udc,±2/3Ud,0,和+Udc。雖然雙逆變器輸出的共模電壓有很多變化，但是，開開關(guān)組合有存在20種。很明顯，為了防止系統(tǒng)的輸出端有共模電壓產(chǎn)生，則需逆變器1、2在輸出電壓矢量相互影響的狀況下可獲得不同的電壓空間矢量。一般將解耦矢量的SVPWM方法應(yīng)用在獨(dú)立母線結(jié)構(gòu)的雙逆變器系統(tǒng)中。其原理為：由雙逆變器共同合成電壓矢量V,為此，可細(xì)分為不同的小矢量，而每一個(gè)都是合成而得。實(shí)際上，將V,分解為2個(gè)相位相差180°,幅值為1/2V六邊形GIKMPR的內(nèi)切圓即雙逆變器輸出的合成矢量V最大調(diào)制范圍，電壓空間矢量的幅值最大在2/3Ud,母線電壓具有較高的利用率，而解耦矢量疊加，同時(shí)，零序電流幅值也會升高，此時(shí)會直接影響通過一系列的分析得出，非零/零電壓空間矢量開關(guān)組合分別為12種、8種。這12種開關(guān)組合的電壓空間矢量對應(yīng)為OH,OJ,OL,ON,0Q,OS,它們共同形成一個(gè)六邊形HJLNQS區(qū)域，具體見圖3-5a。為此，在六邊形HJLNQS區(qū)域內(nèi)調(diào)制時(shí)可發(fā)現(xiàn)共模電壓等于0這種情況。這里選取開關(guān)組合(1-5)合成電壓空間矢量OH為例，逆變器1輸出共模電壓值為：逆變器2輸出共模電壓值為：則對于整個(gè)系統(tǒng)共模電壓uo:在調(diào)制SVPWM的過程中，盡管共模電壓差會等于0,但是借助該種方式卻可使輸出的最大電壓矢量幅值將至Ud,這相比于在六邊形GIKMPR中采用解耦矢量SVPWM方法進(jìn)行調(diào)制來看，會導(dǎo)致母線電壓利用率下降15%。結(jié)合圖3-5a可發(fā)現(xiàn)，端點(diǎn)處于六邊形HJLNQS的電壓空間矢量，它們的開關(guān)狀態(tài)并非只有一種。在對各電壓空間矢量進(jìn)行調(diào)制以后可得到的組合一共有64種。然而，在深入分析后了解到，對于開關(guān)組合(a)、(b),單個(gè)逆變器利 在合成電壓矢量Vs落在扇區(qū)OSH范圍內(nèi)的時(shí)候，雙逆變器是由電壓矢量OS(1-3')、OH(2-4’)、零矢量合成的。但是，單個(gè)逆變器則由逆變器1輸出的電壓空間矢量OA(+--)和逆變器2輸出的電壓空間矢量OC’(-+-)在相互作用的情況下形成了電壓空間矢量OS(1-3');由逆變器1輸出的電壓空間矢量OB(++-)、逆變器2輸出的電壓空間矢量OD’(-++)在相互作2分別由電壓空間矢量OA(+--)、OC(++-)與電壓空間矢量OC’(-+-)、OD’(-++)在扇區(qū)內(nèi)合成矢量Vs1,Vs2,由此可獲得電壓矢量Vs。圖3-5消除共模電壓SVPWM示意圖結(jié)合以上探究得知，與解耦矢量SVPWM方法相比來看，消除共模電壓SVPWM方法與之基本類似，即均是向兩個(gè)逆變器中分解合成的電壓矢量Vs,合成。此處分析的是電壓矢量OS(1-3'),它的形成是在逆變器1和逆變器2輸為α軸，與逆變器1輸出矢量OA(+--)30°相比，電壓空間矢量OS(1-3')相位滯后；與電壓空間矢量OS150°相比，逆變器2輸出電壓OC’(-+-)超前。矢量OA(+--)、OC’(-+-)僅為電壓空間矢量OS幅值的三分之一。實(shí)際上，電壓空間矢量OH(2-4’)也符合該特點(diǎn)。為此，可將合成電壓空間矢量Vs分解為3/3Vref、相位相差120°的電壓空間矢量V1和V?,緊接著再一—進(jìn)行合成