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1、电气传动2010年第40卷第5期ELECTRICDRIVE2010Vol.40No.5一种SVPWM过调制算法的数字化实现全恒立,张钢,陈杰,刘志刚(北京交通大学电气工程学院,北京100044)摘要:提出了一种简便可行的SVPWM过调制策略。根据输出矢量在角度和幅值上的连续性,将过调制区域分成了两部分;并提出了每个分区的过调制策略以及相应电压矢量基波的数学表达式。最后,针对上述策略,给出了一种可实现的工程方法,并进行了相关的实验。实验结果证明了该策略的可行性。关键词:空间电压矢量;过调制;工程实现中图分类号:TM464文献标识码:ADigitalImplemen
2、tationofSVPWMOverOmodulationQUANHengOli,ZHANGGang,CHENJie,LIUZhiOgang(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:AmethodofSVPWMoverOmodulationwhichiseasytobeimplementedwasproposed.Accord2ingtothecontinuityofangleandamplitude,theoverOmodulation
3、rangecouldbedividedintotwoparts.ThetheoryofoverOmodulationandtheexpressionofthefundamentalvoltagemagneticineachpartwerepresentedwitheachpart′scharacteristic.Atlast,basedonthetheoryofoverOmodulation,arealizableengineeringmeth2odwasproposed.Thismethodwasusedtofinishtheexperimentandthet
4、heorywasprovedtobeavailable.Keywords:spacevoltagevector;overOmodulation;engineeringimplementation由8个基本空间电压矢量合成。以第一扇区为1引言例,图1中的矢量Vref可表示为与传统的SPWM调制方式相比,SVPWMt1t2Vref=V1+V2调制方式在线性调制区将直流电压利用率提高了TsTs15.47%。但是在某些应用场合,直流电压一定时,需要输出更高的交流电压,因此对SVPWM过调制策略的研究有着重大的现实意义。文献[1,2],将过调制区域进行了划分,并给出相应的
5、算法;文献[3]比较了几种现有算法的优劣。上述几种算法虽然各有优点,但是实现均比较复杂。本文提出了一种便于DSP实现的SVPWM过调制策略,详细分析了该策略下输出电压矢量的特点并进行了严格的数学推导。采用这种策略图1空间电压矢量分区Fig.1Spacevoltagevectorarea可以消除线性调制、过调制和6阶梯波之间的界限,根据实际需要对输出电压矢量的幅值进行如图2a所示,为尽量减少谐波,一般采用7[4]控制。段式调制方式,即在一个调制周期的剩余时间t0=Ts-t1-t2内采用零矢量,并将这段时间均匀2SVPWM原理分布在一个调制周期的开头、结尾和中间。图
6、2b如图1所示,任意给定的空间电压矢量,均可为3个桥臂开关函数的波形。基金项目:十一五国家科技支撑计划重点项目(2006BAG02B00);作者简介:全恒立(1986-),男,博士,Email:08117327@bjtu.edu.cn44全恒立,等:一种SVPWM过调制算法的数字化实现电气传动2010年第40卷第5期图3线性调制区Fig.3Linearmodulationrange得到调制比mr的范围:mr≤0.907此区域采用式(1)计算基本矢量的作用时间。3.2过调制Ⅰ区如图4所示,过调制I区指令电压矢量Vref的特点是:部分轨迹在正六边形内部,部分在正六图
7、2Vref的合成及开关函数波形边形外部。由于正六边形区域是输出矢量线性调Fig.2ThecomposeofVref&the制可实现的区域,因此轨迹中超出正六边形的部shapeofswitchingfunction分无法通过线性调制实现,此时按照式(1)计算基根据三角关系,可计算各矢量的作用时间本矢量的作用时间,得到如下结论:如下:ta+tb>Ts23πt0<0t1=mrT0sin-απ3因此超出正六边形的部分,线性调制的方法不再t23(1)适用。当参考电压矢量Vref的轨迹为正六边形外2=mrT0sinαπ接圆时,达到过调制Ⅰ区的极限。图4中的u1为T0-t1-
8、t2t0=t7=经算法校
