一種變頻調速系統(tǒng)的SVPWM控制設計

1．3 脈沖整形電路
如圖4所示，+5V(A)不同于+5V(B)，GND(A)也不同于GND(B)，二者不共地，其原因在于光耦6N137的兩側不能共地，否則達不到隔離的目的，還可抑制電源側對信號輸出側的電磁干擾，能夠得到更優(yōu)秀的A、B相波形。

由ST公司的運放LM339組成的遲滯比較器，其主要優(yōu)點是抗干擾能力強，當輸入信號受干擾或噪聲的影響而上下波動時，適當調整比較器的輸入電平差值即可避免比較器的輸出電壓因干擾或震動而發(fā)生改變。輸出狀態(tài)一旦轉換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過△U之值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的；但隨之而來的是分辨率降低，因為對遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于△U的兩個輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應速度，還可避免由于電路寄生耦合而產生的自激振蕩。

其中，在轉速不太低時，定子電阻壓降RsIs可忽略。Rs為定子電阻；us、Is、ψs分別為定子三相電壓、電流、磁鏈的合成空間矢量；φm是磁鏈的幅值，ω1為其旋轉角速度。電壓us也可表示為：

其中，uAO、u BO、uCO為A、B、C三相相對于原點O的電壓。
逆變的每相橋臂有兩種開關電平(+ud和-ud)，因此每周期逆變器共8種工作狀態(tài)。其中首尾兩種狀態(tài)是冗余的，狀態(tài)切換后分別形成6個空間電壓矢量和、磁鏈矢量，如圖5所示。如果想獲得更多或逼近圓形的旋轉磁場，須在每個π／3時間內出現多個工作狀態(tài)，以形成更多相位不同的空間電壓矢量。圖6繪出了逼近圓形時的磁鏈矢量軌跡。如果每周期只切換6次，當電壓為u1時，磁鏈增量為u1△t=△ψ1，磁鏈軌跡呈六邊形。不同空間電壓矢量在不同時間作用下的線性組合就可得到所需相位的磁鏈增量。增加開關切換次數可使磁鏈逼近圓形，如圖6中的磁鏈增量由△ψ11、△ψ12、△ψ13、△ψ14、△ψ15、△ψ16六段組成。△ψ11是u1和u6在不同作用時間下合成的，即

其中，t1、t2為作用時間；T0為采樣周期。

2．2 SVPWM軟件實現
SVPWM中斷服務程序流程如圖7所示。測速編碼器將測得脈沖經整形電路后送入單片機，再經過PI調節(jié)，設置定時器，在每次速度采樣的時間內計算轉角增量和空間電壓矢量的相角，進行SVP-WM波的調制。 此開放式教研系統(tǒng)還加入了二級控制系統(tǒng)，通過設置Twido PLC參數可對各個系統(tǒng)分別控制，也可由上位機直接控制。