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电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现

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Te l r et h dvl i cni n WM d P rc pe n te e p g di o P h aie s s e o n o t f a S WM sT e t t o n V f t hn i. r h e
t o o SP h r f WM d cs d dtlh S P e y V i ius i e i e WM bs o t t uh o s e n a. V s T i a d h h gt s e n o e f
r k gh i ee c ne t wt m ds oey o t P tci ,e vrr ags sih oe p pr t f m e a nt n t h h e c r l o r h WM w vs hn m dli w v o S P aeT e t ou tn e V WM aa zd dtl h m dli . h e ao a f i nl e i e i e u tn s y n a. T o ao
wvoS P ae V WM ipitute l os dli w v iA BC ines f i m li t aa gu mou tn e -- a s d s c, h n o b ao a n x e
tb ccle i o ete oe ie arao o S P ad o au t n r x s t n r l tn V WM SWM. a e a d r o l d p h t e i f e n l n P Tt h
制 Sa -eoPl Wd M dli ,称S P M 控制 ( c Vcr e t outn p e t u ih ao 简 V W ) 技术是一 s 种优化了 的
P WM 控制技术, 和传统的 SWM 法相比,不但具有直流利用率高( 传统的 P 比 SW P M法提高了1. % , 5 7 ) 输出谐波少, 4 控制方法简单等优点, 而且易于实现数
dtl. m ip vm n a c rd h eie cnom t d S P o e i S e r e et r ai it x t otl h o V WM al o m o y s re n s d r e o f e e n
t bs o f e r n r e h h ip vd no m t d s u t h as o p s ' e r . e r e c t l h i i le e i f r e o s c T m o s or e o s a d m dnmcl b ui MA L B .S LN dnmc u tn f a . ya i l y n ay s g T A 6 /I I K a i s li s e rI 5 MU y i ao o w et m p vd acr y t ip vd t l t d aa z g r u o r e t cua o h m r e cn o m h b nl i t e l f o h e c f e o or e o y y n h st e
确性.在此基础上,建立了 S P V WM 逆变器供电下异步电动机开环变频调速系 统动态仿真模型,详细分析了该情况下系统的动态性能,并与传统 SW 逆变 P M
器供电下异步电 机开环变频调速系统的 动态性能进行了比 S P 较,V WM逆变器供
电下的系统动静态性能良 好,电 机转矩脉动小,相电流更接近于正弦波.
S WM . P
文章还详细分析了 S P V WM 法的基本调制方式,在前人研究的基础上对现 有的 S P V WM 控制算法进行了一些改进,重点分析了过调制和扇区过渡两种特 殊情况下的控制算法.利用 M T A 6 软件中的动态仿真工具 S U IK对 AL B. 5 I L M N
改进之后的控制算法进行了动态仿真, 通过仿真分析验证了改进后控制算法的正
zr pe cs e o sae t s e r ae bsd pc vc r o f a n eo . A te e ,e i ou t n t d V WM s a zd h sm t eh bs m dli me o o S P t a i t a c m ao h f i a le ny
vlg( m a d t t tdi a SW r ue b 1. % ,v g l oa c pr w h r i n P M,dc y 4 )ai l e t eo e i h at l e o e d 5 7 h n i t
hroi ot t t es cn o m t d ut r o es t r le a n u u ad e y t l h ,r e r ay e i t m c p n h a or e o f h m e o az h e
i t s w e p c m dli w v o S P S P s h t i li ou tn e V WM. WM c ay a o o h m it ao a f V a ul i t l s r sre S tnf m d WM l s p d t m dli w v w i iie e b t a o P r y l b h ouao ae c s c d h u a e y m e tn h h n t y j e
分进行了设计,实现了S P V WM波的实时生成.
关键词: 脉宽调制,V WM, SP 磁链追踪,IU IK 数字信号处理器,MC 20 S LN , M I D 47
南昌大学硕士学位论文
Ab ta t sr c
Tgt wt t ot ul e p et lc t ld s c dc r hr h cnna dvl m n o a- noe f t i nut oe e i h e i e o f or l a e o l s m o
最后, 利用上海迅特电 子科技有限公司开发的以 MS2L20A P T 30F47 D 芯片 S
为核心的I D 47 MC 20电机控制方案实现了S P V WM的控制算法和S P V WM逆变器
南昌大学硕士学位论文
供电 下三相交流异步电 动机开环变频调速. 重点对实时产生S P V WM波的软件部
不同开关模式下所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆的,在追踪的过程中,
逆变器的开关模式作适当的切换, 从而形成 P WM波; 然后详细分析了电压空间 矢量脉宽调制技术的调制波,虽然 S P V WM 法的调制波是隐含的,但是为了揭 示 SP V WM法与 SWM法的内在联系, P 需要求出 S P V WM在ABC坐标系上的 -- 等效调制波, 也就是将 S P V WM 的隐含调制波显化; V WM 实质是一种基于空 SP 间矢量在三相正弦波 中注入 了零序分量的调制波进行规则采样的一种变形
m gec i t ci . m ks i a m gec i cc o t e- ae ant ca r k gt e t d l nt ca il f e hs i h n n I a h e a i h n e h p d a e r r
s m ey tc t s pe b te- a d m e e e t e y m t e cim o u ld h e h e s m t s w v vlg f s r l r o r i y ps y e p r s r i a oa o y n r b i s t p cc m gec ivc r e b t d e nsih ds s , s a il i h n t o as e h r ta ant ca e of m d h i r t c m eo u e r y f e wt o f e t epa d ee t tc t b im gec i cc .u n t cu e h e h e i rr a h ac nt ca ilD r g or o r - s n t o k s a i h n e i h v r e r e s f
字化.
本文首先对脉宽调制技术的发展现状进行了综述, 在此基础上分析了电压空
间矢量脉宽调制技术的发展现状; 接着对空间电压矢量脉宽调制技术 (V WM) SP 的基本原理进行了详细的分析和推导, V WM是基于磁链追踪的思想, SP 它以三 相对称正弦波电压供电下三相对称电动机定子理想磁链圆为基准, 由三相逆变器
南昌大学硕士学位论文
摘要
随着全控型快速半导体 自 开关器件和智能型高速微控制芯片的发展,数字
化P WM 成为 P WM 控制技术发展的趋势.但是传统的 S WM 法比较适合模拟 P
电路实现, 不适应于现代电力电子技术数字化的发展趋势. 电压空间矢量脉宽调
南昌大学硕士学位论文Fra biblioteks u tn h s u t m dl snhoos h e i lf qec vrb i li . e le oeoa cr u m ci vrb r uny i l m ao T i a d m f y n a n aa e e aa e
s e ssm d S P M vrr eu. e a i pr r ac o t p d t f b V W i ee is p h dnmc f m ne h e y e e y n t s T y t eo f e s t iaa z idtl . m a d h WM tmt S P ptr y e s l e n iad o pr wt S sm n y d e n c a e i P p e ,e WM e a h V an r u s tqe lip v g s e o r cn a w la ah v g e c t o u rp , r i t p d e tg e s i i t d e h r i em o n h e f i s l c e n h e p e a e
sf r o dv e ad l et - e mc cn oet d i e P i e-n f i s iei nh h pe iootlr e t d s lu - e c n n l t t g i s d r r l, i i WM g h gz
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