一种改进SVPWM算法在三相逆变器中的应用*
2018-03-13许明夏车向中
机电工程 2018年3期
姜 涛,许明夏,车向中
(中车大连电力牵引研发中心有限公司 技术中心,辽宁 大连 116052)
0 引 言
目前,三相逆变器主要采用SPWM和SVPWM两种调制方式。与SPWM调制方式相比,采用SVPWM调制技术可提高15%直流电压利用率。经过几十年的发展,传统SVPWM算法已经在电机控制和功率变换等领域得到了广泛的应用[1-5]。SVPWM从三相电压的整体效果出发,研究如何使电机获得理想圆形磁链轨迹,具有谐波抑制效果较好、算法简单、易于数字化控制的实现等优点。但是,传统的SVPWM直接数字化方法需进行复杂的坐标变换、三角函数运算、扇区判断、有效矢量作用时间的计算等[6-7],计算量大,直接影响高精度实时控制。因此,改进SVPWM的实现和计算有益于提高整个系统的响应速度和处理精度。
传统SVPWM首先进行αβ坐标变换后再求扇区值和占空比,过程中需要大量运算,对硬件资源要求较高。虽然不少学者针对SVPWM不同应用场合提出的改进方法,充分发挥了传统SVPWM的优点,但由于实现复杂的缺点对其应用带来不便,许多学者致力于寻找SVPWM的简化算法[8-12]。文献[13]采用新扇区的判别方法,提高了运算速度。文献[14]提出了只需进行坐标变换和扇区判断,并通过查表求出有效矢量作用时间的简化方法。以上文献在一定程度上实现SVPWM算法的简化,但是还是基于扇区计算,其改进还是有限。
本研究通过对SVPWM的本质分析,推导出一种基于abc坐标系的无扇区SVPWM实现方式,通过理论分析和试验测试,对改进SVPWM算法进行验证。
1 传统SVPWM算法实现
1.1 SVPWM基本原理
采用SVPWM算法的三相逆变器主电路拓扑结构如图1所示。……
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