本文为个人学习翻译版权归原作者及Elsevier所有如有侵权请联系删除。原书《Electric Motor Control DC, AC, and BLDC Motors》SVPWM 和 三角比较PWM技术之间是有一个关系的。本节讨论一种新的PWM技术它使得SVPWM可以通过三角比较PWM技术简单地实现。这种推广后的 PWM技术可以使得包括SVPWM在内的几乎所有PWM技术都可以通过三角比较PWM技术实现。这种技术利用偏置电压零序电压调节极电压来复现现有的PWM技术。在解释这个技术之前必须指出一个逆变器的输出电压是极电压。因此在三角比较PWM技术中和三角载波进行比较的调制波是参考极电压。SPWM技术把参考相电压作为调制波如下图所示。因此在SPWM技术中参考极电压和参考相电压是相等的。在 THIPWM 技术中参考电压通过叠加三次谐波到参考相电压上得到和三角载波比较的示意图如下所示。因此参考极电压和参考相电压是不相等的。在上一节中可以知道 DPWM技术使用的参考极电压和参考相电压也是不同的。由此我们可以总结出PWM技术中的参考极电压可以通过叠加一个偏置电压到参考相电压上实现如下式所示。。有这样一个结论在三相逆变器中叠加的偏置电压在线线电压和相电压会被消去。因为线线电压是两个极电压的差这个偏置电压在线线电压和相电压中都是会消掉的如下式所示。。因此尽管一个逆变器里的参考相电压总是为纯正弦波形它的参考极电压可以通过施加的偏置电压来调整。根据施加的偏置电压可以改善调制特性如电压线性度、谐波、切换损耗。偏置电压的选取是完全任意的。但是对于偏置电压的数值是有限制的。对于线性调制由于参考电压必须小于等于三角载波的峰值偏置电压的值的选取必须保证得到的参考极电压满足。通过施加在允许范围内的任意偏置电压可以得到不同的参考极电压。因此在选取不同的调制技术时偏置电压是一个应该考虑的自由度。在 SPWM技术中输出电压是由参考相电压和三角载波比较得到的如下图所示。因此参考相电压和参考极电压是相等的也就是偏置电压。在 THIPWM技术中参考极电压是在参考相电压上叠加一个三次谐波得到的因此偏置电压是这个三次谐波电压。现在我们讨论一下对称SVPWM技术是如何通过三角比较PWM技术和偏置电压来等价地实现的。一、基于偏置电压的空间矢量PWM技术在对称SVPWM技术中有效电压矢量是被放在调制周期的中心位置的。在三角比较PWM技术中如果三相的参考电压中最大值的绝对值和最小值的绝对值是相等的那么和三角载波对比产生的有效电压也是放在调制周期的中间的。如果这个条件可以通过叠加偏置电压满足那么原始的SVPWM可以通过三角比较PWM技术等价地实现。为了达到这个目的我们推导出可以使得参考电压的最大值和最小值的绝对值相等的偏置电压如下所示。。通过叠加上式的偏置电压到参考相电压得到的参考极电压可以实现一种不需要复杂计算的等价SVPWM如下。下图展示了MI0.9时的等效SVPWM技术的参考极电压、参考相电压、偏置电压。可以看到SVPWM技术使用了叠加具有三角波形状的偏置电压得到的极电压。这个调整过的极电压和第二节中例4中的极电压是相等的。接下来给出 THIPWM技术的三角比较实现。如前面章节所述THIPWM技术使用的极电压是通过在参考相电压上叠加一个幅值为其的三次谐波得到的。因此这个三次谐波可以被看做是偏置电压。从三相参考电压我们可以求出偏置电压为。下图展示本例的参考极电压、参考相电压、偏置电压。类似地DPWM也可以通过选择合适的偏置电压实现。通过这种方式许多PWM技术可以由基于偏置电压调整过的极电压实现。这个调整结果会改变零矢量的分布时间。如下图所示当三个参考极电压被偏置电压改变时有效电压的位置改变了但它们的持续时间不变。因此SVPWM和三角比较PWM有不同的调制方式但是二者有紧密的联系。各类PWM技术中所使用的参考极电压经过与三角载波的比较最终决定切换时刻。但是不用这种比较每个开关的栅极脉冲切换时刻可以用下面的方法计算。例如下图中相as的上管的栅极脉冲切换时刻计算如下Off 栅极序列On 栅极序列
本文为个人学习翻译版权归原作者及Elsevier所有如有侵权请联系删除。原书《Electric Motor Control DC, AC, and BLDC Motors》SVPWM 和 三角比较PWM技术之间是有一个关系的。本节讨论一种新的PWM技术它使得SVPWM可以通过三角比较PWM技术简单地实现。这种推广后的 PWM技术可以使得包括SVPWM在内的几乎所有PWM技术都可以通过三角比较PWM技术实现。这种技术利用偏置电压零序电压调节极电压来复现现有的PWM技术。在解释这个技术之前必须指出一个逆变器的输出电压是极电压。因此在三角比较PWM技术中和三角载波进行比较的调制波是参考极电压。SPWM技术把参考相电压作为调制波如下图所示。因此在SPWM技术中参考极电压和参考相电压是相等的。在 THIPWM 技术中参考电压通过叠加三次谐波到参考相电压上得到和三角载波比较的示意图如下所示。因此参考极电压和参考相电压是不相等的。在上一节中可以知道 DPWM技术使用的参考极电压和参考相电压也是不同的。由此我们可以总结出PWM技术中的参考极电压可以通过叠加一个偏置电压到参考相电压上实现如下式所示。。有这样一个结论在三相逆变器中叠加的偏置电压在线线电压和相电压会被消去。因为线线电压是两个极电压的差这个偏置电压在线线电压和相电压中都是会消掉的如下式所示。。因此尽管一个逆变器里的参考相电压总是为纯正弦波形它的参考极电压可以通过施加的偏置电压来调整。根据施加的偏置电压可以改善调制特性如电压线性度、谐波、切换损耗。偏置电压的选取是完全任意的。但是对于偏置电压的数值是有限制的。对于线性调制由于参考电压必须小于等于三角载波的峰值偏置电压的值的选取必须保证得到的参考极电压满足。通过施加在允许范围内的任意偏置电压可以得到不同的参考极电压。因此在选取不同的调制技术时偏置电压是一个应该考虑的自由度。在 SPWM技术中输出电压是由参考相电压和三角载波比较得到的如下图所示。因此参考相电压和参考极电压是相等的也就是偏置电压。在 THIPWM技术中参考极电压是在参考相电压上叠加一个三次谐波得到的因此偏置电压是这个三次谐波电压。现在我们讨论一下对称SVPWM技术是如何通过三角比较PWM技术和偏置电压来等价地实现的。一、基于偏置电压的空间矢量PWM技术在对称SVPWM技术中有效电压矢量是被放在调制周期的中心位置的。在三角比较PWM技术中如果三相的参考电压中最大值的绝对值和最小值的绝对值是相等的那么和三角载波对比产生的有效电压也是放在调制周期的中间的。如果这个条件可以通过叠加偏置电压满足那么原始的SVPWM可以通过三角比较PWM技术等价地实现。为了达到这个目的我们推导出可以使得参考电压的最大值和最小值的绝对值相等的偏置电压如下所示。。通过叠加上式的偏置电压到参考相电压得到的参考极电压可以实现一种不需要复杂计算的等价SVPWM如下。下图展示了MI0.9时的等效SVPWM技术的参考极电压、参考相电压、偏置电压。可以看到SVPWM技术使用了叠加具有三角波形状的偏置电压得到的极电压。这个调整过的极电压和第二节中例4中的极电压是相等的。接下来给出 THIPWM技术的三角比较实现。如前面章节所述THIPWM技术使用的极电压是通过在参考相电压上叠加一个幅值为其的三次谐波得到的。因此这个三次谐波可以被看做是偏置电压。从三相参考电压我们可以求出偏置电压为。下图展示本例的参考极电压、参考相电压、偏置电压。类似地DPWM也可以通过选择合适的偏置电压实现。通过这种方式许多PWM技术可以由基于偏置电压调整过的极电压实现。这个调整结果会改变零矢量的分布时间。如下图所示当三个参考极电压被偏置电压改变时有效电压的位置改变了但它们的持续时间不变。因此SVPWM和三角比较PWM有不同的调制方式但是二者有紧密的联系。各类PWM技术中所使用的参考极电压经过与三角载波的比较最终决定切换时刻。但是不用这种比较每个开关的栅极脉冲切换时刻可以用下面的方法计算。例如下图中相as的上管的栅极脉冲切换时刻计算如下Off 栅极序列On 栅极序列
