SVPWM波形模型

1、WOR/式svpwMfe形模型對于三相全橋式變流電路,由于功率開關(guān)管的非理想開關(guān)特性,同橋臂的兩開關(guān)管容易發(fā)生短 路故障.為解決這一問題,通常的方法是參加一個死區(qū)時間,即在一只開關(guān)管關(guān)斷后隔一段時 間再開通另一只開關(guān)管.如果提前關(guān)斷且延遲開通,稱為雙邊對稱設(shè)置.假設(shè)按時開通,延遲開通,稱為單邊不對稱設(shè)置.死區(qū)對svpwMfe形的影響由諸多因素決定.主要有：1 .死區(qū)寬度及設(shè)置方法.2 .負載功率因數(shù)角.3 .器件開關(guān)規(guī)律(如SVPWM SPWM)由于SVPW腑制方式較SPW昉式復(fù)雜,其死區(qū)的影響很難用簡單的傅里葉級數(shù)表達, 公式推導(dǎo)難度較大.而仿真計算簡單易行,可以大體上反映其規(guī)律.SVPWM

2、波形模型在計算SVPWMS被形模型采用的是 TMS320LF2407內(nèi)部硬件支持的單邊不對稱死區(qū).中為簡化計pWM波的基波幅值設(shè)為最大,即矢量頂點的軌跡是正六邊形的內(nèi)切圓(如圖2).不考慮電流過零點落在死區(qū)內(nèi)的情況,這種近似帶來的誤差很小,而且隨載 波比的增加而減小.認為器件的開關(guān)特性是理想的.SVPW帔形模型如圖1所示,在360度內(nèi)分為6個區(qū)間,由于各區(qū)間內(nèi)脈寬規(guī)律不同,在6個區(qū)間內(nèi)單獨計算諧波.6個區(qū)間的諧波累加便可得到SVPW陂形模型的諧波.給由T0、T1、T2(圓軌跡下的百分值)公式,不作詳細推導(dǎo)：T0=COS(/6-)T1=fracSIN(/3-)SIN+SIN(/3-)(1-T0)

3、T2=fracSINSIN+SIN(/3-)(1-T0) 其中設(shè) T0+T1+T2=1為合成矢量T1對應(yīng)矢量夾角與結(jié)果分析在每個載波周期內(nèi)對 SVPW腕 波模型進行手工積分,用軟件將結(jié)果計算出來并累 算中不計管壓降,取直流電壓為力口.1,載波比為6000,分別計算了負載功率因數(shù)角 0度、為30度、60度、90度時死區(qū)寬度對基涉及各次諧波的影響.死區(qū)寬度的單位為其相對于 載波周期的百分比,計算由來的是波形的峰值.從仿真結(jié)果可以得由一些結(jié)論：1 .在載頻一定的條件下,功率因數(shù)角為 0、30、60度時基波的幅值會隨不對稱死區(qū)的增 大而減小,功率因數(shù)高時基波幅值減小速度較慢,反之較快.功率因數(shù)角為90

4、度時基波的幅值會隨不對稱死區(qū)的增大而增大.、2.在載方頻一定的條件下,、在各次諧波中,3次諧波幅值最個,功手因數(shù)角0度時隨死3 .在載頻一定的條件下,9次諧波幅值隨死區(qū)的增大而減小,但是其絕對量很小.4 .在載頻一定的條件下,不對稱設(shè)置的死區(qū)增大時,2、4、5、7、8次諧波的幅值會不同程度的增大,兩者隨死區(qū)變化的規(guī)律十分近似于增量線性關(guān)系.5 .在載頻一定的條件下,3的偶次倍數(shù)諧波為零.解決方案可以采用電流補償法對死區(qū)進行補償,即根據(jù)電流和電壓矢量的位置決定補償方案.死區(qū)期間橋臂中點的電位由電流方向決定,感性負載時,假設(shè)輸由電流,那么下橋臂二極管續(xù) 流, 電位為負.假設(shè)上橋臂提前關(guān)斷而下橋臂準

5、時開通,專業(yè)資料整理WOR/式那么輸由脈沖正電平少了一個死區(qū)寬度,專業(yè)資料整理WOR/式電平多了一個死區(qū)寬度,此時假設(shè)能將正脈寬時間人為的參加一個死區(qū)寬度,那么理論上可以完全 克服死區(qū)的影響.但假設(shè)為輸入電流,上橋臂提前關(guān)斷而下橋臂準時開通,死區(qū)期間續(xù)流的 為上橋臂二極管,此時無需對死區(qū)進行補償.由此可以總結(jié)由電壓矢量與電流矢量的配合的一般規(guī)律：假設(shè)輸由電流,由 0到1的跳變無需補償,由1到0的跳變要補償高電平；假設(shè)輸入 電流,由0至U 1的跳變要補償?shù)碗娖?由 1到0的跳變無需補償.對脈寬的實時補償需要知 道電壓矢量相對于 T1矢量的夾角,以及電流矢量與電壓矢量夾角,根據(jù)電流、電壓矢量確 定

6、脈寬補償實時方案.對于三相電路,可以將電流矢量的位置劃分為6個60度的區(qū)間,在每個區(qū)間內(nèi),應(yīng)補償?shù)娜嚯妷菏噶咳鐖D3所示.例如,假設(shè) A相電流矢量位于 -30度到30度的區(qū)間內(nèi),A相電流為正,B、C相電流為負,A相需要對正脈寬補充一個死區(qū)寬度,B、C相需要對負脈寬補充一個死區(qū)寬度,即補充的電壓矢量為CBA=001圖3列由了 A相電流矢量位于6個區(qū)間時應(yīng)補償?shù)碾妷菏噶?此時未考慮電壓矢量與電流矢量的配合問題.在TMS320LF2407中,補償脈寬可以通過修改CMPR1 CMPR來實現(xiàn).舉一例說明.假設(shè)電壓矢量位于 45度而電流矢量位于15度,由圖3可知該載波周期應(yīng)補償?shù)碾妷菏噶繛?01 o可使CMPR1=CMPRM死區(qū)寬度,B相的負跳變滯后半個死區(qū)寬度,以補償 B相一個死區(qū)寬度的負脈沖,可使CMPR2=CMPR2冷死區(qū)寬度,以補償C相一個死區(qū)寬度的負脈沖.注意 A相此時無需補償,由于在此電壓矢量的60度電壓區(qū)間內(nèi), A相橋臂不會切換開關(guān)狀態(tài),故無死區(qū)影響.這是SVPWM 與SPWM 的區(qū)別所在.補償時應(yīng)注意CMPR1<CMPR2<Tp 這一約束條件,在電壓矢量接近6個非零矢量時要作折衷處