3相3級逆變器的中心對齊SVPWM實現(xiàn)

在計算出主扇區(qū)以后，它必須把初始矢量映射到所選主扇區(qū)內(nèi)。映射算法如下：

例如，主扇區(qū)1的初始矢量為PPP(OOO，NNN)、POP(NON)、PNO、PNN、PON、PPO(OON)、POO(ONN)。為了獲得類似于2級SVPWM的六邊形，把POO(ONN)作為映射矢量Vmap1=V0。在映射以后，我們可得到圖5所示六邊形，其與2級SVPWM的矢量圖一樣。在該六邊形中，共有7個映射矢量，其在六邊形中形成6個子扇區(qū)。

圖5 主扇區(qū)1映射

表2 每個主扇區(qū)的映射矢量

3 主扇區(qū)計算簡單方法

利用α- β坐標(biāo)平面Vref角度，可計算出該主扇區(qū)。如圖2和圖3所示，每個主扇區(qū)均位于固定角度范圍內(nèi)。例如，第一個主扇區(qū)的角度范圍為。還可以計算第二個主扇區(qū)的角度范圍，其為。因此，第一個和第二個主扇區(qū)之間的重疊區(qū)域，會延伸到兩個相鄰區(qū)域。這些重疊區(qū)域增加了主扇區(qū)的計算難度。為了規(guī)定每個扇區(qū)的獨占角度區(qū)域，我們可重新定義主扇區(qū)，如圖6所示。

圖6 主扇區(qū)新定義

利用圖6所示定義，每個主扇區(qū)都有其自己的角度區(qū)域及其自己的子扇區(qū)。

鑒于圖7所示3相電壓波形，相應(yīng)主扇區(qū)被標(biāo)記在正確位置。由圖7，表3總結(jié)了主扇區(qū)編號與3個相位元素之間的關(guān)系，其可幫助輕松確定主扇區(qū)。

圖7 主扇區(qū)位置

表3 主扇區(qū)確定方法

4 子扇區(qū)過程

在2級SVPWM中，第1步是找出可確定停頓矢量的扇區(qū)編號。第2步是，計算每個所選矢量的停頓時間。根據(jù)第1章中3級SVPWM原則，當(dāng)確定主扇區(qū)且所有矢量均映射到主扇區(qū)時，可使用與2級SVPWM相同的過程來確定子扇區(qū)，并計算每個停頓矢量的停頓時間。這種過程算法在許多文章中都有介紹，因此本文將不再討論子扇區(qū)確定方法和停頓時間計算方法。

盡管我們可以通過子扇區(qū)方法找出每個矢量的停頓時間，但是每個功率開關(guān)的占空比分布比2級SVPWM要復(fù)雜得多。3級SVPWM擁有6對補償功率開關(guān)，其意味著，當(dāng)我們得到所選矢量的停頓時間時，必須計算出6個占空值。為了簡化占空比計算過程，本文介紹一種有效的方法，用于輕松地計算每對功率開關(guān)的占空比。

我們同樣以主扇區(qū)1作為例子。根據(jù)圖4，R相位沒有N狀態(tài)。除此以外，如果選擇OON、ONO和OOO，用于矢量映射，則S和T相位沒有P狀態(tài)。就R相位而言，用1代替P狀態(tài)，并用0代替O狀態(tài)。就S和T相位而言，用1代替O狀態(tài)，用0代替N狀態(tài)。結(jié)果是，與2級SVPWM相同的矢量圖。圖8顯示了這種操作過程。

圖8 狀態(tài)代替

在完成2級SVPWM過程以后，可知道3個矢量的停頓。如圖8所示，Tx為100停頓時間，Ty為110停頓時間，而Tz為111和000停頓時間。因此，我們可以利用中心對齊PWM輸出模式，計算出3對補償功率開關(guān)的3個占空比(d1、d2和d3);本例所得矢量序列為000→100→110→111→110→100→000。圖9左邊顯示了2級SVPWM中3對補償功率開關(guān)上級開關(guān)的狀態(tài)，其被稱作中心對齊SVPWM。

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