SVPWM波形模型

1、WOR/式svpwMfe形模型對于三相全橋式變流電路，由于功率開關(guān)管的非理想開關(guān)特性，同橋臂的兩開關(guān)管容易發(fā)生短 路故障。為解決這一問題，通常的辦法是加入一個死區(qū)時間，即在一只開關(guān)管關(guān)斷后隔一段時 間再開通另一只開關(guān)管。如果提前關(guān)斷且延遲開通，稱為雙邊對稱設(shè)置。若按時開通，延遲開通,稱為單邊不對稱設(shè)置。死區(qū)對svpwMfe形的影響由諸多因素決定。主要有：1 .死區(qū)寬度及設(shè)置方法。2 .負(fù)載功率因數(shù)角。3 .器件開關(guān)規(guī)律(如SVPWM SPWM)由于SVPW腑制方式較SPW昉式復(fù)雜，其死區(qū)的影響很難用簡單的傅里葉級數(shù)表達(dá)， 公式推導(dǎo)難度較大。而仿真計算簡單易行，可以大體上反映其規(guī)律。SVPWM波

2、形模型在計算SVPWMS被形模型采用的是 TMS320LF2407內(nèi)部硬件支持的單邊不對稱死區(qū)。中為簡化計pWM波的基波幅值設(shè)為最大，即矢量頂點的軌跡是正六邊形的內(nèi)切圓(如圖2)。不考慮電流過零點落在死區(qū)內(nèi)的情況，這種近似帶來的誤差很小，而且隨載 波比的增加而減小。認(rèn)為器件的開關(guān)特性是理想的。SVPW帔形模型如圖1所示，在360度內(nèi)分為6個區(qū)間，由于各區(qū)間內(nèi)脈寬規(guī)律不同，在6個區(qū)間內(nèi)單獨計算諧波。6個區(qū)間的諧波累加便可得到SVPW陂形模型的諧波。給由T0、T1、T2(圓軌跡下的百分值)公式，不作詳細(xì)推導(dǎo)：T0=COS(/6-)T1=fracSIN(/3-)SIN+SIN(/3-)(1-T0)T

3、2=fracSINSIN+SIN(/3-)(1-T0) 其中設(shè) T0+T1+T2=1為合成矢量T1對應(yīng)矢量夾角與結(jié)果分析在每個載波周期內(nèi)對 SVPW腕 波模型進(jìn)行手工積分，用軟件將結(jié)果計算出來并累 算中不計管壓降，取直流電壓為力口。1,載波比為6000,分別計算了負(fù)載功率因數(shù)角 0度、為30度、60度、90度時死區(qū)寬度對基波及各次諧波的影響。死區(qū)寬度的單位為其相對于 載波周期的百分比，計算由來的是波形的峰值。從仿真結(jié)果可以得由一些結(jié)論：1 .在載頻一定的條件下，功率因數(shù)角為 0、30、60度時基波的幅值會隨不對稱死區(qū)的增 大而減小，功率因數(shù)高時基波幅值減小速度較慢，反之較快。功率因數(shù)角為90度

4、時基波的幅值會隨不對稱死區(qū)的增大而增大。、2.在載方頻一定的條件下，、在各次諧波中，3次諧波幅值最個，功手因數(shù)角0度時隨死3 .在載頻一定的條件下，9次諧波幅值隨死區(qū)的增大而減小，但是其絕對量很小。4 .在載頻一定的條件下，不對稱設(shè)置的死區(qū)增大時，2、4、5、7、8次諧波的幅值會不同程度的增大，兩者隨死區(qū)變化的規(guī)律十分近似于增量線性關(guān)系。5 .在載頻一定的條件下，3的偶次倍數(shù)諧波為零。解決方案可以采用電流補償法對死區(qū)進(jìn)行補償，即根據(jù)電流和電壓矢量的位置決定補償方案。死區(qū)期間橋臂中點的電位由電流方向決定，感性負(fù)載時，若輸由電流，則下橋臂二極管續(xù) 流， 電位為負(fù)。若上橋臂提前關(guān)斷而下橋臂準(zhǔn)時開通，

5、專業(yè)資料整理WOR/式則輸由脈沖正電平少了一個死區(qū)寬度,專業(yè)資料整理WOR/式電平多了一個死區(qū)寬度，此時若能將正脈寬時間人為的加入一個死區(qū)寬度，則理論上可以完全 克服死區(qū)的影響。但若為輸入電流，上橋臂提前關(guān)斷而下橋臂準(zhǔn)時開通，死區(qū)期間續(xù)流的 為上橋臂二極管，此時無需對死區(qū)進(jìn)行補償。由此可以總結(jié)由電壓矢量與電流矢量的配合的一般規(guī)律：若輸由電流，由 0到1的跳變無需補償，由1到0的跳變要補償高電平；若輸入 電流，由0至U 1的跳變要補償?shù)碗娖剑?1到0的跳變無需補償。對脈寬的實時補償需要知 道電壓矢量相對于 T1矢量的夾角，以及電流矢量與電壓矢量夾角，根據(jù)電流、電壓矢量確 定脈寬補償實時方案。對

6、于三相電路，可以將電流矢量的位置劃分為6個60度的區(qū)間，在每個區(qū)間內(nèi)，應(yīng)補償?shù)娜嚯妷菏噶咳鐖D3所示。例如，若 A相電流矢量位于 -30度到30度的區(qū)間內(nèi)，A相電流為正，B、C相電流為負(fù)，A相需要對正脈寬補充一個死區(qū)寬度，B、C相需要對負(fù)脈寬補充一個死區(qū)寬度，即補充的電壓矢量為CBA=001圖3列由了 A相電流矢量位于6個區(qū)間時應(yīng)補償?shù)碾妷菏噶?，此時未考慮電壓矢量與電流矢量的配合問題。在TMS320LF2407中，補償脈寬可以通過修改CMPR1 CMPR來實現(xiàn)。舉一例說明。若電壓矢量位于 45度而電流矢量位于15度，由圖3可知該載波周期應(yīng)補償?shù)碾妷菏噶繛?01 o可使CMPR1=CMPRM死區(qū)寬度，B相的負(fù)跳變滯后半個死區(qū)寬度，以補償 B相一個死區(qū)寬度的負(fù)脈沖，可使CMPR2=CMPR2冷死區(qū)寬度，以補償C相一個死區(qū)寬度的負(fù)脈沖。注意 A相此時無需補償，因為在此電壓矢量的60度電壓區(qū)間內(nèi)， A相橋臂不會切換開關(guān)狀態(tài)，故無死區(qū)影響。這是SVPWM 與SPWM 的區(qū)別所在。補償時應(yīng)注意CMPR1CMPR2Tp 這一約束條件，在電壓矢量接近6個非零矢量時要作折衷處理