電力拖動自動控制系統(tǒng)(陳伯時(shí))ppt6-4變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中的脈寬調(diào)制_(PWM)技術(shù)

1、1 6.4 變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中的脈 寬調(diào)制 (PWM)技術(shù) 2 早期六拍階梯逆變器存在的主要問題 l采用半控式的晶閘管采用半控式的晶閘管 l開關(guān)頻率較低開關(guān)頻率較低 l主電路兩個(gè)變流器需要協(xié)調(diào)控制。主電路兩個(gè)變流器需要協(xié)調(diào)控制。 l電壓（直流環(huán)節(jié)）變化動態(tài)響應(yīng)慢。電壓（直流環(huán)節(jié)）變化動態(tài)響應(yīng)慢。 l交流輸入側(cè)功率因數(shù)差。交流輸入側(cè)功率因數(shù)差。 l逆變器輸出諧波分量大。逆變器輸出諧波分量大。 3 逆變器一個(gè)工作周期中，其開關(guān) 元件根據(jù)目標(biāo)函數(shù)要求按一定規(guī)律作 多次開工作，稱為基于PWM控制技 術(shù)的逆變器。 前提：全控式電力電子開關(guān)的出現(xiàn) 解決途徑 l應(yīng)用應(yīng)用PWM控制技術(shù)。控制技術(shù)。 4 控制目

2、標(biāo)控制目標(biāo) l電壓正弦波 SPWM l電流正弦波 CHBPWM l消除指定次數(shù)諧波 SHEPWM l圓形旋轉(zhuǎn)磁場 SVPWM 5 6.4.1 正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù) 1. PWM調(diào)制原理調(diào)制原理 以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻 率比期望波高得多的等腰三角波作為載波率比期望波高得多的等腰三角波作為載波 （Carrier waveCarrier wave），并用頻率和期望波相同的），并用頻率和期望波相同的 正弦波作為調(diào)制波（正弦波作為調(diào)制波（Modulation waveModulation wave），），當(dāng)當(dāng) 調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交

3、點(diǎn)確定逆變調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變 器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得在正弦調(diào)制，從而獲得在正弦調(diào)制 波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅 不等寬的矩形波。不等寬的矩形波。 6 2. PWM逆變器主電路及輸出波形 三相橋式PWM逆變器主電路原理圖 調(diào)制 電路 V1 V2 V3 V4 VD1 VD2 VD3 VD4 uc V6 VD6 V5 VD5 V U W NN C + C + urU urV urW 2 Ud 2 Ud VT1 VT4 VT3 VT6 VT5 VT2 7 三相橋式PWM逆變器的雙極性SPWM波形 w

4、1 t O O O O Ud 2 -Ud 2 w1 t w1 t w1 t w1 t uraurburcut uAO -Ud 2 Ud 2 -Ud 2 -Ud Ud 2 Ud uCO uBO uAB 8 在模擬電子電路中，采用正弦波發(fā)生器、在模擬電子電路中，采用正弦波發(fā)生器、 三角波發(fā)生器和比較器來實(shí)現(xiàn)上述的三角波發(fā)生器和比較器來實(shí)現(xiàn)上述的SPWM 控制；控制； 改成數(shù)字控制后，開始時(shí)只是把同樣的改成數(shù)字控制后，開始時(shí)只是把同樣的 方法數(shù)字化，稱作方法數(shù)字化，稱作“自然采樣法自然采樣法” 。自然采。自然采 樣法的運(yùn)算比較復(fù)雜，在工程上更實(shí)用的是樣法的運(yùn)算比較復(fù)雜，在工程上更實(shí)用的是 簡化后的簡

5、化后的“規(guī)則采樣法規(guī)則采樣法”。 由于由于PWM變壓變頻器的應(yīng)用非常廣泛，變壓變頻器的應(yīng)用非常廣泛， 已制成多種專用集成電路芯片作為已制成多種專用集成電路芯片作為SPWM信信 號的發(fā)生器，后來更進(jìn)一步把它做在微機(jī)芯號的發(fā)生器，后來更進(jìn)一步把它做在微機(jī)芯 片里面，生產(chǎn)出多種帶片里面，生產(chǎn)出多種帶PWM信號輸出口的電信號輸出口的電 機(jī)控制用的機(jī)控制用的8位、位、16位微機(jī)和位微機(jī)和DSP芯片。芯片。 9 6.4.2 消除指定次數(shù)諧波的PWM(SHEPWM) 控制技術(shù) 脈寬調(diào)制（PWM）的目的是使變壓變頻器 輸出的電壓波形盡量接近正弦波，減少諧波， 以滿足交流電機(jī)的需要。要達(dá)到這一目的， 除了上述采

6、用正弦波調(diào)制三角波的方法以外， 還可以采用直接計(jì)算下圖中各脈沖起始與終 了相位1, 2, 2m的方法，以消除指定次數(shù) 的諧波，構(gòu)成近似正弦的PWM波形 （Selected Harmonics Elimination PWMSHEPWM）。 10 特定諧波消去法的輸出波形 圖6-21變壓變頻器輸出的相電壓PWM波形 11 對圖6-21的PWM波形作傅氏分析可知，其k 次諧波相電壓幅值的表達(dá)式為 （6-26） 式中 Ud變壓變頻器直流側(cè)電壓； i以相位角表示的PWM波形第i個(gè)起始 或終了時(shí)刻。 m i i k k U U 1 cos) 1(21 2 d km 12 需要值 54321 d m1 c

7、os2cos2cos2cos2cos21 2 U U 05cos25cos25cos25cos25cos21 5 2 54321 d m5 U U 07cos27cos27cos27cos27cos21 7 2 54321 d m7 U U 011cos211cos211cos211cos211cos21 11 2 54321 d m11 U U 013cos213cos213cos213cos213cos21 13 2 54321 d m13 U U 13 上述上述5 5個(gè)方程中共有個(gè)方程中共有1 1，2 2 ，5 5，這，這5 5 個(gè)需要求解的開關(guān)時(shí)刻相位角，一般采用數(shù)值法個(gè)需要求解的開關(guān)

8、時(shí)刻相位角，一般采用數(shù)值法 迭代求解。這樣的數(shù)值計(jì)算法在理論上雖能消除迭代求解。這樣的數(shù)值計(jì)算法在理論上雖能消除 所指定次數(shù)的諧波，但更高次數(shù)的諧波卻可能反所指定次數(shù)的諧波，但更高次數(shù)的諧波卻可能反 而增大，不過它們對電動機(jī)電流和轉(zhuǎn)矩的影響已而增大，不過它們對電動機(jī)電流和轉(zhuǎn)矩的影響已 經(jīng)不大，所以這種控制技術(shù)的效果還是不錯(cuò)的。經(jīng)不大，所以這種控制技術(shù)的效果還是不錯(cuò)的。 由于上述數(shù)值求解方法的復(fù)雜性，而且對應(yīng)由于上述數(shù)值求解方法的復(fù)雜性，而且對應(yīng) 于不同基波頻率應(yīng)有不同的基波電壓幅值，求解于不同基波頻率應(yīng)有不同的基波電壓幅值，求解 出的脈沖開關(guān)時(shí)刻也不一樣。所以這種方法不宜出的脈沖開關(guān)時(shí)刻也不一

9、樣。所以這種方法不宜 用于實(shí)時(shí)控制，須用計(jì)算機(jī)離線求出開關(guān)角的數(shù)用于實(shí)時(shí)控制，須用計(jì)算機(jī)離線求出開關(guān)角的數(shù) 值，放入微機(jī)內(nèi)存，以備控制時(shí)調(diào)用。值，放入微機(jī)內(nèi)存，以備控制時(shí)調(diào)用。 14 6.4.3 電流滯環(huán)跟蹤PWM(CHBPWM)控制技術(shù) 應(yīng)用應(yīng)用PWMPWM控制技術(shù)的變壓變頻器一般都是電壓源型控制技術(shù)的變壓變頻器一般都是電壓源型 的，它可以按需要方便地控制其輸出電壓，為此前面的，它可以按需要方便地控制其輸出電壓，為此前面 兩小節(jié)所述的兩小節(jié)所述的PWMPWM控制技術(shù)都是以輸出電壓近似正弦控制技術(shù)都是以輸出電壓近似正弦 波為目標(biāo)的。波為目標(biāo)的。 但是，在電流電機(jī)中，實(shí)際需要保證的應(yīng)該是正弦波但

10、是，在電流電機(jī)中，實(shí)際需要保證的應(yīng)該是正弦波 電流，因?yàn)樵诮涣麟姍C(jī)繞組中只有通入三相平衡的正弦電流，因?yàn)樵诮涣麟姍C(jī)繞組中只有通入三相平衡的正弦 電流才能使合成的電磁轉(zhuǎn)矩為恒定值，不含脈動分量。電流才能使合成的電磁轉(zhuǎn)矩為恒定值，不含脈動分量。 因此，若能對電流實(shí)行閉環(huán)控制，以保證其正弦波形，因此，若能對電流實(shí)行閉環(huán)控制，以保證其正弦波形， 顯然將比電壓開環(huán)控制能夠獲得更好的性能。顯然將比電壓開環(huán)控制能夠獲得更好的性能。 15 電流滯環(huán)跟蹤控制的電流滯環(huán)跟蹤控制的A相原理圖相原理圖 1. 滯環(huán)比較方式電流跟蹤控制原理 16 滯環(huán)比較方式的指令電流和輸出電流 a) 電流波形 b) 電壓波形 17 三

11、相電流跟蹤型PWM逆變電路輸出波形 圖6-25 O t i*U O t uAB iU i 18 電流跟蹤控制的精度與滯環(huán)的環(huán)寬有關(guān)，電流跟蹤控制的精度與滯環(huán)的環(huán)寬有關(guān)， 同時(shí)還受到功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻率的制同時(shí)還受到功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻率的制 約。約。 當(dāng)環(huán)寬選得較大時(shí)，可降低開關(guān)頻率，但當(dāng)環(huán)寬選得較大時(shí)，可降低開關(guān)頻率，但 電流波形失真較多，諧波分量高；電流波形失真較多，諧波分量高； 如果環(huán)寬太小，電流波形雖然較好，卻使如果環(huán)寬太小，電流波形雖然較好，卻使 開關(guān)頻率增大了。開關(guān)頻率增大了。 這是一對矛盾的因素，實(shí)用中，應(yīng)在充分這是一對矛盾的因素，實(shí)用中，應(yīng)在充分 利用器件開關(guān)頻率的前提下

12、，正確地選擇盡利用器件開關(guān)頻率的前提下，正確地選擇盡 可能小的環(huán)寬?？赡苄〉沫h(huán)寬。 19 小 結(jié) 電流滯環(huán)跟蹤控制方法的精度高，響應(yīng)快，電流滯環(huán)跟蹤控制方法的精度高，響應(yīng)快， 且易于實(shí)現(xiàn)。但受功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻且易于實(shí)現(xiàn)。但受功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻 率的限制，僅在電機(jī)堵轉(zhuǎn)且在給定電流峰值率的限制，僅在電機(jī)堵轉(zhuǎn)且在給定電流峰值 處才發(fā)揮出最高開關(guān)頻率，在其他情況下，處才發(fā)揮出最高開關(guān)頻率，在其他情況下， 器件的允許開關(guān)頻率都未得到充分利用。器件的允許開關(guān)頻率都未得到充分利用。 為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以采用具有恒定開為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以采用具有恒定開 關(guān)頻率的電流控制器，或者在局部范圍內(nèi)限關(guān)頻

13、率的電流控制器，或者在局部范圍內(nèi)限 制開關(guān)頻率，但這樣對電流波形都會產(chǎn)生影制開關(guān)頻率，但這樣對電流波形都會產(chǎn)生影 響。響。 只須改變電流給定信號的頻率即可實(shí)現(xiàn)只須改變電流給定信號的頻率即可實(shí)現(xiàn) 變頻調(diào)速，無須再人為地調(diào)節(jié)逆變器電壓變頻調(diào)速，無須再人為地調(diào)節(jié)逆變器電壓 20 6.4.4 電壓空間矢量PWM(SVPWM)控制技術(shù) （或稱磁鏈跟蹤控制技術(shù)） 本節(jié)提要本節(jié)提要 l問題的提出 l空間矢量的定義 l電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 l六拍階梯波逆變器與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場 l電壓空間矢量的線性組合與SVPWM控制 21 問題的提出問題的提出 把逆變器和交流電動機(jī)視為一體，按把逆變器和交流電動機(jī)視為

14、一體，按 照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工 作，這種控制方法稱作作，這種控制方法稱作“磁鏈跟蹤控磁鏈跟蹤控 制制”，磁鏈的軌跡是交替使用不同的電，磁鏈的軌跡是交替使用不同的電 壓空間矢量得到的，所以又稱壓空間矢量得到的，所以又稱“電壓空電壓空 間矢量間矢量PWMPWM（SVPWMSVPWM，Space Vector PWMSpace Vector PWM） 控制控制”。 22 1. 空間矢量的定義 交流電動機(jī)繞組的電 壓、電流、磁鏈等物理 量都是隨時(shí)間變化的， 分析時(shí)常用時(shí)間相量來 表示，但如果考慮到它 們所在繞組的空間位置， 也可以如圖所示，定義 為空間矢

15、量uA0， uB0 ， uC0 。 電壓空間矢量 23 電壓空間矢量的相互關(guān)系 l定子電壓空間矢量：uA0 、 uB0 、 uC0 的方向 始終處于各相繞組的軸線上，而大小則隨時(shí) 間按正弦規(guī)律脈動，時(shí)間相位互相錯(cuò)開的角 度也是120。 l合成空間矢量：由三相定子電壓空間矢量相 加合成的空間矢量 us 是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的空間矢 量，它的幅值不變，是每相電壓值的3/2倍。 24 電壓空間矢量的相互關(guān)系（續(xù)） 當(dāng)電源頻率不變時(shí)，合成空間矢量 us 以電源角頻 率w1 為電氣角速度作恒速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)某一相電壓為最 大值時(shí)，合成電壓矢量 us 就落在該相的軸線上。用 公式表示，則有 C0B0A0s uuuu（7-

16、39） 與定子電壓空間矢量相仿，可以定義定子電 流和磁鏈的空間矢量 Is 和s 。 25 2. 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 三相的電壓平衡方程式相加，即得用合成三相的電壓平衡方程式相加，即得用合成 空間矢量表示的定子電壓方程式為空間矢量表示的定子電壓方程式為 t R d d s sss Iu （6-40） 式中 us 定子三相電壓合成空間矢量； Is 定子三相電流合成空間矢量； s 定子三相磁鏈合成空間矢量。 26 近似關(guān)系 當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速不是很低時(shí)，定子電阻壓當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速不是很低時(shí)，定子電阻壓 降在式（降在式（6-40）中所占的成分很小，可忽）中所占的成分很小，可忽 略不計(jì)，則定子合成電壓與合成

17、磁鏈空間略不計(jì)，則定子合成電壓與合成磁鏈空間 矢量的近似關(guān)系為矢量的近似關(guān)系為 t d d s s u （6-41） t d ss u （6-42） 或 27 磁鏈軌跡 當(dāng)電動機(jī)由三相平衡正弦電壓供電時(shí)，電動機(jī)當(dāng)電動機(jī)由三相平衡正弦電壓供電時(shí)，電動機(jī) 定子磁鏈幅值恒定，其空間矢量以恒速旋轉(zhuǎn)，磁定子磁鏈幅值恒定，其空間矢量以恒速旋轉(zhuǎn)，磁 鏈?zhǔn)噶宽敹说倪\(yùn)動軌跡呈圓形（一般簡稱為磁鏈鏈?zhǔn)噶宽敹说倪\(yùn)動軌跡呈圓形（一般簡稱為磁鏈 圓）。這樣的定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量可用下式表示。圓）。這樣的定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量可用下式表示。 t 1 j ms e w （6-43） 其中 m是磁鏈s的幅值，w1為其旋轉(zhuǎn)角速度。 28

18、 由式（6-41）和式（6-43）可得 ) 2 ( j m1 j m1 j ms 1 11 eej)e( d d t tt t w ww wwu （6-44） 上式表明，當(dāng)磁鏈幅值一定時(shí)，上式表明，當(dāng)磁鏈幅值一定時(shí)，us的大小的大小 與與w w1（或供電電壓頻率）成正比，其方向（或供電電壓頻率）成正比，其方向 則與磁鏈?zhǔn)噶縿t與磁鏈?zhǔn)噶縮正交，即磁鏈圓的切線正交，即磁鏈圓的切線 方向，方向， 29 磁場軌跡與電壓空間矢量運(yùn)動軌跡的關(guān)系 如圖所示，當(dāng)磁鏈?zhǔn)噶?在空間旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，電壓 矢量也連續(xù)地按磁鏈圓的 切線方向運(yùn)動2弧度， 其軌跡與磁鏈圓重合。 這樣，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁 場的軌跡問題就可轉(zhuǎn)化為 電壓

19、空間矢量的運(yùn)動軌跡 問題。 旋轉(zhuǎn)磁場與電壓空間矢量的 運(yùn)動軌跡 30 3. 六拍階梯波逆變器與正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場 （1）電壓空間矢量運(yùn)動軌跡）電壓空間矢量運(yùn)動軌跡 在常規(guī)的在常規(guī)的 PWM 變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，異變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，異 步電動機(jī)由六拍階梯波逆變器供電，這時(shí)的步電動機(jī)由六拍階梯波逆變器供電，這時(shí)的 電壓空間矢量運(yùn)動軌跡是怎樣的呢？電壓空間矢量運(yùn)動軌跡是怎樣的呢？ 為了討論方便起見，再把三相逆變器為了討論方便起見，再把三相逆變器-異步異步 電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路的原理圖繪出，圖電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路的原理圖繪出，圖6- 27中六個(gè)功率開關(guān)器件都用開關(guān)符號代替，中六個(gè)功率開關(guān)器件都用開

20、關(guān)符號代替， 可以代表任意一種開關(guān)器件。可以代表任意一種開關(guān)器件。 31 主電路原理圖 三相逆變器-異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖 32 開關(guān)工作狀態(tài) 如果，圖中的逆變器采用180導(dǎo)通型，功率開關(guān) 器件共有8種工作狀態(tài)（見附表） ，其中 l6 種有效開關(guān)狀態(tài)； l2 種無效狀態(tài)（因?yàn)槟孀兤鬟@時(shí)并沒有輸出電壓）： u上橋臂開關(guān) VT1、VT3、VT5 全部導(dǎo)通 u下橋臂開關(guān) VT2、VT4、VT6 全部導(dǎo)通 33 開關(guān)狀態(tài)表 34 開關(guān)控制模式 對于六拍階梯波的逆變器，在其輸出的每個(gè) 周期中6 種有效的工作狀態(tài)各出現(xiàn)一次。逆變 器每隔 /3 時(shí)刻就切換一次工作狀態(tài)（即換 相），而在這 /3 時(shí)刻

21、內(nèi)則保持不變。 35 （a）開關(guān)模式分析 l設(shè)工作周期從100狀態(tài) 開始，這時(shí)VT6、VT1、 VT2導(dǎo)通，其等效電路 如圖所示。各相對直 流電源中點(diǎn)的電壓都 是幅值為 UAO = Ud / 2 UBO = UCO = - Ud /2 O + - iC Ud iA iB id VT1 VT6VT2 36 （b）工作狀態(tài)100的合成電壓空間矢量 l由圖可知，三相的合 成空間矢量為 u1，其 幅值等于Ud，方向沿A 軸（即X軸）。 u1 uAO -uCO -uBO A B C 37 （c）工作狀態(tài)110的合成電壓空間矢量 l u1 存在的時(shí)間為/3， 在這段時(shí)間以后，工 作狀態(tài)轉(zhuǎn)為110，和上 面

22、的分析相似，合成 空間矢量變成圖中的 u2 ，它在空間上滯后 于u1 的相位為 /3 弧 度，存在的時(shí)間也是 /3 。 u2 uAO -uCO uBO A B C 38 （d）每個(gè)周期的六邊形合成電壓空間矢量 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 u8 依此類推，隨著逆變 器工作狀態(tài)的切換，電 壓空間矢量的幅值不變， 而相位每次旋轉(zhuǎn) /3 ， 直到一個(gè)周期結(jié)束。 這樣，在一個(gè)周期中 6 個(gè)電壓空間矢量共轉(zhuǎn) 過 2 弧度，形成一個(gè) 封閉的正六邊形，如圖 所示。 39 （2）定子磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的運(yùn)動軌跡 l電壓空間矢量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系 一個(gè)由電壓空間矢量運(yùn)動所形成的正六邊一個(gè)由電壓空間矢量運(yùn)動所

23、形成的正六邊 形軌跡也可以看作是異步電動機(jī)定子磁鏈?zhǔn)感诬壽E也可以看作是異步電動機(jī)定子磁鏈?zhǔn)?量端點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。對于這個(gè)關(guān)系，進(jìn)一步量端點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。對于這個(gè)關(guān)系，進(jìn)一步 說明如下：說明如下： 40 六拍逆變器供電時(shí)電動機(jī)電壓空間矢 量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系 設(shè)在逆變器工作開始 時(shí)定子磁鏈空間矢量為 1，在第一個(gè) /3 期間， 電動機(jī)上施加的電壓空 間矢量為圖6-28d中的 u1 ，把它們再畫在圖6- 29中。按照式（6-41） 可以寫成 41 也就是說，在 /3 所對應(yīng)的時(shí)間 t 內(nèi)，施加 u1的 結(jié)果是使定子磁鏈 1 產(chǎn)生一個(gè)增量 ，其幅值 |u1| 與成正比，方向與u1一致，最后得到圖6-29所

24、示的 新的磁鏈，而 11 ut（6-45） 112 （6-46） 42 依此類推，可以寫成 的通式 ii ut ii1i （6-47） 6 , 2 , 1i （6-48） 總之，在一個(gè)周期內(nèi)，6個(gè)磁鏈空間矢量呈放射 狀，矢量的尾部都在O點(diǎn)，其頂端的運(yùn)動軌跡也就 是6個(gè)電壓空間矢量所圍成的正六邊形。 43 n 磁鏈?zhǔn)噶吭隽颗c電壓矢量、時(shí)間增量的關(guān)系 如果 u1 的作用時(shí)間t 小于 /3 ，則 i 的幅 值也按比例地減小，如 圖 6-30 中的矢量 。 可見，在任何時(shí)刻，所 產(chǎn)生的磁鏈增量的方向 決定于所施加的電壓， 其幅值則正比于施加電 壓的時(shí)間。 AB 磁鏈?zhǔn)噶吭隽颗c電壓矢量、時(shí)間增 量的關(guān)系

25、 44 4. 電壓空間矢量的線性組合與SVPWM控制 如前分析，我們可以得到的結(jié)論是：如前分析，我們可以得到的結(jié)論是： 如果交流電動機(jī)僅由常規(guī)的六拍階梯波逆變?nèi)绻涣麟妱訖C(jī)僅由常規(guī)的六拍階梯波逆變 器供電，磁鏈軌跡便是六邊形的旋轉(zhuǎn)磁場，器供電，磁鏈軌跡便是六邊形的旋轉(zhuǎn)磁場， 這顯然不象在正弦波供電時(shí)所產(chǎn)生的圓形旋這顯然不象在正弦波供電時(shí)所產(chǎn)生的圓形旋 轉(zhuǎn)磁場那樣能使電動機(jī)獲得勻速運(yùn)行。轉(zhuǎn)磁場那樣能使電動機(jī)獲得勻速運(yùn)行。 如果想獲得更多邊形或逼近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場，如果想獲得更多邊形或逼近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場， 就必須在每一個(gè)期間內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)工作狀態(tài)，就必須在每一個(gè)期間內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)工作狀態(tài)， 以形成更多的相位

26、不同的電壓空間矢量。為以形成更多的相位不同的電壓空間矢量。為 此，必須對逆變器的控制模式進(jìn)行改造。此，必須對逆變器的控制模式進(jìn)行改造。 45 基本思路 逼近圓形時(shí)的磁鏈增量軌跡 如果要逼近圓形， 可以增加切換次數(shù)，設(shè) 想磁鏈增量由圖中的 11 ， 12 ， 13 ， 14 這4段組成。這時(shí)， 每段施加的電壓空間矢 量的相位都不一樣，可 以用基本電壓矢量線性 組合的方法獲得。 46 線性組合的方法 電壓空間矢量的線性組合 圖6-32表示由電壓 空間矢量u1和u2的線 性組合構(gòu)成新的電壓 矢量。 設(shè)在一段換相周期 時(shí)間T0 中，可以用兩 個(gè)矢量之和表示由兩 個(gè)矢量線性組合后的 電壓矢量us ，新矢量 的相位為 。 47 電壓空間矢量的扇區(qū)劃分 為了討論方便起見，可把逆變器的一個(gè)為了討論方便起見，可把逆變器的一個(gè) 工作周期用工作周期用6個(gè)電壓空間矢量劃分成個(gè)電壓空間矢量劃分成6個(gè)區(qū)個(gè)區(qū) 域，稱為扇區(qū)（域，稱為扇區(qū)（Sector），如圖所示的），如圖所示的、 、，每個(gè)扇區(qū)對應(yīng)的時(shí)間均為，每個(gè)扇區(qū)對應(yīng)的時(shí)間均為 /3 。 由于逆變