電機(jī)控制原理

電機(jī)控制原理第一頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3三相逆變器-異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖

開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)

采用180°導(dǎo)通型，功率開(kāi)關(guān)器件共有8種工作狀態(tài)，其中6種有效開(kāi)關(guān)狀態(tài)，2種零狀態(tài)（這時(shí)逆變器沒(méi)有輸出電壓）第二頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)函數(shù)與開(kāi)關(guān)模式定義開(kāi)關(guān)函數(shù):1當(dāng)上橋臂器件導(dǎo)通時(shí)

Si=0當(dāng)下橋臂器件導(dǎo)通時(shí)

(i=A,B,C)則每一時(shí)刻的us將由此時(shí)的三個(gè)開(kāi)關(guān)函數(shù)值唯一確定,記作us(SA,SB,SC),并稱(chēng)(SA,SB,SC)在不同數(shù)值下的組合為變頻器的開(kāi)關(guān)模式（開(kāi)關(guān)代碼）.第三頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)狀態(tài)表第四頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

（a）開(kāi)關(guān)模式分析

設(shè)工作周期從100狀態(tài)開(kāi)始，這時(shí)VT6、VT1、VT2導(dǎo)通，其等效電路如圖所示。各相對(duì)直流電源中點(diǎn)的電壓幅值為

UAO’

=Ud/2UBO’

=UCO’

=-Ud/2O+-iCUdiAiBidVT1VT6VT2

開(kāi)關(guān)控制模式第五頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日（b）工作狀態(tài)100的合成電壓空間矢量由圖可知，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存在的時(shí)間為/3，之后，工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為110。

u1uAO-uCO-uBOABC第六頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日（c）工作狀態(tài)110的合成電壓空間矢量

和上面的分析相似，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

。u2uAO’-uCO’uBO’ABC第七頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日（d）每個(gè)周期的六邊形合成電壓空間矢量

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。在一個(gè)周期中6個(gè)電壓空間矢量共轉(zhuǎn)過(guò)2弧度，形成一個(gè)封閉的正六邊形，如圖所示。u1u2u3u4u5u6u7

u8第八頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D7電壓空間矢量的放射形式和6個(gè)扇區(qū)

電壓空間矢量的扇區(qū)（Sector）劃分第九頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

線(xiàn)性組合方法（以在區(qū)域I為例說(shuō)明）圖6電壓空間矢量的線(xiàn)性組合

設(shè)在一個(gè)換相周期時(shí)間T0內(nèi)，可用兩個(gè)矢量之和表示由兩個(gè)矢量線(xiàn)性組合后的新電壓矢量us

，其相位為。（10）

第十頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

作用時(shí)間的確定根據(jù)各個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的線(xiàn)電壓表達(dá)式可以推出（11）第十一頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

比較式（10）和式（11），令實(shí)數(shù)項(xiàng)和虛數(shù)項(xiàng)分別相等，則第十二頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日解t1和t2

，得第十三頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

零矢量的使用

換相周期T0應(yīng)由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所需的頻率決定，設(shè)零矢量

u7和

u8的作用時(shí)間為t7和t8。為了減少功率器件的開(kāi)關(guān)次數(shù)，一般使

u7和

u8各占一半時(shí)間，因此（16）

≥0第十四頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

開(kāi)關(guān)狀態(tài)順序原則

在實(shí)際系統(tǒng)中，應(yīng)該盡量減少開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化時(shí)引起的開(kāi)關(guān)損耗，因此不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)的順序必須遵守下述原則：每次切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，只切換一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，以使開(kāi)關(guān)損耗最小。第十五頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日

T0

區(qū)間的電壓波形

圖8第Ⅰ扇區(qū)內(nèi)一段T0區(qū)間的開(kāi)關(guān)序列與逆變器三相電壓波形虛線(xiàn)間的每一小段表示一種工作狀態(tài)

第十六頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日利用電壓空間矢量直接生成三相PWM波，計(jì)算簡(jiǎn)便。采用SVPWM控制時(shí)，逆變器輸出線(xiàn)電壓基波最大值為直流側(cè)電壓，比一般的SPWM逆變器輸出電壓提高了15%。第十七頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日PWM控制目標(biāo)電壓正弦波 SPWM電流正弦波 CHBPWM圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) SVPWM消除指定次數(shù)諧波SHEPWM第十八頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日導(dǎo)通開(kāi)關(guān)模式的次序：7-1-2-8-2-1-7第十九頁(yè)，共二十一頁(yè)，2022年，8月28日2．低開(kāi)關(guān)損耗模式SVPWM在6個(gè)扇區(qū)的對(duì)稱(chēng)調(diào)制模式7-5-4-8-4-5-77-1-6-8-6-1-77-1-2-8-2-1-7一個(gè)周期T中的開(kāi)關(guān)次數(shù)將由6次減少到4次，使開(kāi)關(guān)損耗有所降低。

把u8改成u7并移到兩