非正交坐标系SVPWM算法研究.pdf

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1、·84·工业仪表与自动化装置2015年第2期非正交坐标系SVPWM算法研究张卫芳，赵振民，杨金龙，宋红超(黑龙江科技大学电气与控制工程学院，哈尔滨150022)摘要：针对繁琐传统的三电平SVPWM算法，采用非正交坐标系SVPWM算法即基于60。坐标系下的SVPWM算法，这种算法能够极大地简化SVPWM算法，并通过MATLAB建模和DSP编程来实现，结果表明了这种SVPWM算法的正确性。关键词：三电平；SVPWM；60。坐标系中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1000—0682(2015)02—0084—03ResearchonSV

2、PWMalgorithmfornonorthogonalcoordinatesystemZHANGWeifang，ZHAOZhenmin，YANGJinlong，SONGHongchao(SchoolofElectricalandControlEngi~enng，HeilongfiangUniversityofScienceandTechnology，Harbin150022，China)Abstract：AccordingtothecomplexthreelevelSVPWMalgorithm，thenonoahogonalcoordin

3、atesystemSVPWMalgorithmcalledSVPWMalgorithmbasedon60。coordinates．ThismethodcansimplifytheSVPWMalgorithmgreatly，andthroughMATLABandDSPtocompleteit．TheresuhsshowthattheSVPWMalgorithmiscorrect．Keywords：three—levelinverter；SVPWM；60。coordinateframe0引言了计算，得到了广泛的应用。260。坐标系SVPWM算法

4、随着电力电子技术的发展，三电平技术因其较于两电平的诸多优点越来越多地被应用于逆变器60。坐标系SVPWM算法的思路是基于三电平中，特别是在大功率设备中被广泛应用。但传统的基本矢量之间的角度均为60。的倍数这一几何特三电平SVPWM算法不论是在扇区判断还是在确定征，这种方法有助于简化计算。开关时间上都需要复杂的运算，这严重限制了它的2．1电压矢量所在区域判断应用。该文采用的基于60。坐标系的SVPWM算法，将60。坐标系划分为6个大扇区，设参考电压没有复杂的函数运算，对SVPWM算法进行了极大矢量ef在g—h坐标系中的坐标为(g，h)，如图1

5、的简化，并通过MATLAB建模和DSP编程证明了这所示，根据图形可以得出g和h在大扇区内的范围：种算法的正确性。g>0，h>0。这样通过对g和的简单判断就可以得出参考电压矢量落在的扇区。在扇区判断时，只1传统SVPWM算法的缺陷需对g，h和1，0相比较，即可得出最终结果，此方法传统SVPWM算法主要分为以下几个步骤：三简单方便。大扇区的判断条件如表1所示。电平空间矢量的分解，确定参考电压矢量的位置和输出电压矢量，计算输出基本矢量的作用时间，确定空间电压矢量调制模式。但传统的SVPWM算法比较复杂，在时间计算方面参杂各种复杂的三角函数，比较繁

6、琐，因而出现60。坐标系算法，它极大地简化收稿日期：2014—08—19(0—2)(1-2)(2—2)作者简介：张卫芳(1989)，男，硕士研究生，研究方向为电力电图160。坐标系下的空间矢量分布子传动与控制。2015年第2期工业仪表与自动化装置·85·表1大扇区判断逻辑运算设某一扇区选择好的3个临近的基本矢量为(X，Y。)，(，y2)，(，y3)，它们对应的作用时间分别为，，。由伏秒方程可得：。十+=Tyll+y2+y3=UhT++=T其中：为开关周期。对于小扇区的判断，可以通过坐标来进行判断，计算出3个基本矢量的作用时间：首先将第Ⅱ、Ⅲ

7、、Ⅳ、V、Ⅵ扇区的坐标变换到第1扇×A×(c一)区来，这样的话，无论是计算还是理解上都比较方3一B’2一口’便。假设变换前的坐标为(g，h)，变换后的坐标为T1=T一一。(g’，h’)，则坐标变换结果如表2所示。其中：0=X1·y2一·Y1；b=y·X1一·Y1；c=·表2坐标变换一‘y1；A=0·(Vl一)一c。(y1一y2)；=0·(y】一y3)一b·(yl—y2)。由于在此情况下，B和口不能为零，所以对于60。坐标系下的基本矢量和原有坐标系下的基本矢量对应关系应该加以限制，以保证B和口不能为零。在第一大扇区的第一小扇区，基本矢量为(0

8、，0)，(0，1)，(1，0)，无论怎样调整对应关系，和n总会为零，所以必须对其特殊考虑。对第一大扇区第一小扇区，(0，0)对应时间，(1，0)对应时间坐标变换以后便可以通过坐标