电机控制原理

电机控制原理第一页，共二十一页，2022年，8月28日图3三相逆变器-异步电动机调速系统主电路原理图

开关工作状态

采用180°导通型，功率开关器件共有8种工作状态，其中6种有效开关状态，2种零状态（这时逆变器没有输出电压）第二页，共二十一页，2022年，8月28日开关函数与开关模式定义开关函数:1当上桥臂器件导通时

Si=0当下桥臂器件导通时

(i=A,B,C)则每一时刻的us将由此时的三个开关函数值唯一确定,记作us(SA,SB,SC),并称(SA,SB,SC)在不同数值下的组合为变频器的开关模式（开关代码）.第三页，共二十一页，2022年，8月28日开关状态表第四页，共二十一页，2022年，8月28日

（a）开关模式分析

设工作周期从100状态开始，这时VT6、VT1、VT2导通，其等效电路如图所示。各相对直流电源中点的电压幅值为

UAO’

=Ud/2UBO’

=UCO’

=-Ud/2O+-iCUdiAiBidVT1VT6VT2

开关控制模式第五页，共二十一页，2022年，8月28日（b）工作状态100的合成电压空间矢量由图可知，三相的合成空间矢量为u1，其幅值等于Ud，方向沿A轴（即X轴）。u1存在的时间为/3，之后，工作状态转为110。

u1uAO-uCO-uBOABC第六页，共二十一页，2022年，8月28日（c）工作状态110的合成电压空间矢量

和上面的分析相似，合成空间矢量变成图中的u2

，它在空间上滞后于u1的相位为/3弧度，存在的时间也是/3

。u2uAO’-uCO’uBO’ABC第七页，共二十一页，2022年，8月28日（d）每个周期的六边形合成电压空间矢量

随着逆变器工作状态的切换，电压空间矢量的幅值不变，而相位每次旋转/3

，直到一个周期结束。在一个周期中6个电压空间矢量共转过2弧度，形成一个封闭的正六边形，如图所示。u1u2u3u4u5u6u7

u8第八页，共二十一页，2022年，8月28日图7电压空间矢量的放射形式和6个扇区

电压空间矢量的扇区（Sector）划分第九页，共二十一页，2022年，8月28日

线性组合方法（以在区域I为例说明）图6电压空间矢量的线性组合

设在一个换相周期时间T0内，可用两个矢量之和表示由两个矢量线性组合后的新电压矢量us

，其相位为。（10）

第十页，共二十一页，2022年，8月28日

作用时间的确定根据各个开关状态的线电压表达式可以推出（11）第十一页，共二十一页，2022年，8月28日

比较式（10）和式（11），令实数项和虚数项分别相等，则第十二页，共二十一页，2022年，8月28日解t1和t2

，得第十三页，共二十一页，2022年，8月28日

零矢量的使用

换相周期T0应由旋转磁场所需的频率决定，设零矢量

u7和

u8的作用时间为t7和t8。为了减少功率器件的开关次数，一般使

u7和

u8各占一半时间，因此（16）

≥0第十四页，共二十一页，2022年，8月28日

开关状态顺序原则

在实际系统中，应该尽量减少开关状态变化时引起的开关损耗，因此不同开关状态的顺序必须遵守下述原则：每次切换开关状态时，只切换一个功率开关器件，以使开关损耗最小。第十五页，共二十一页，2022年，8月28日

T0

区间的电压波形

图8第Ⅰ扇区内一段T0区间的开关序列与逆变器三相电压波形虚线间的每一小段表示一种工作状态

第十六页，共二十一页，2022年，8月28日利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算简便。采用SVPWM控制时，逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，比一般的SPWM逆变器输出电压提高了15%。第十七页，共二十一页，2022年，8月28日PWM控制目标电压正弦波 SPWM电流正弦波 CHBPWM圆形旋转磁场 SVPWM消除指定次数谐波SHEPWM第十八页，共二十一页，2022年，8月28日导通开关模式的次序：7-1-2-8-2-1-7第十九页，共二十一页，2022年，8月28日2．低开关损耗模式SVPWM在6个扇区的对称调制模式7-5-4-8-4-5-77-1-6-8-6-1-77-1-2-8-2-1-7一个周期T中的开关次数将由6次减少到4次，使开关损耗有所降低。

把u8改成u7并移到两