量i
∞!
引
萎}
裂
真!
研.
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
争斩,. 触持电相 2007年第5期:⋯型乡乞渤嬲7劳仇趁豸玩乒⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一工⋯⋯⋯⋯⋯⋯二::⋯::⋯一
电压型SVPWM算法及其仿真
邢绍邦1”,赵克友1
(1.青岛大学,山东青岛266071;2.江苏技术师范学院,江苏常州213001)
摘要:在传统SVPWM算法的基础上,针对相邻电压矢量的作用时间,提出了一种较传统算法计算量明显减少
且易于程序实现的SVPWM新算法,并构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真实验验证了算法的正确性与可行性。
关键词:SVPWM;电压矢量;MATLAB/Simulink;仿真建模
中图分类号:TM33文献标识码:A 文章编号:1004-7018(2007)05-0026—03
SVPWMAlgorithmandSimulationforVoltageSourcelnverters
XINGSh口D—ban91,一.ZHAOKe—Youl
(1.QingdgoUniversity,Qingdao266071,China;
2.JiangsuTeachersUniversityofTechnology,Changzhou213001,China)
Abstract:Thedwellingtimeofneighboringvoltagespacevectorsinspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)was
considered,andanovelalgorithmwasproposedinthispaper,whichsignificantlyreducedcomputationburdenandwaseasyto
realizeinprogramcomparingtothetraditionalmethod.ThecorrespondingsimulationmodelWasbuildbyusingMatlab/Simu—
link,andsimulationexperimentsshowedthecorrectnessandfeasibilityofthealgorithm.
Keywords:SVPWM;voltagespacevector;Maflab/Simulink;modelingandsimulation
1引 言
近年来,SVPWM在电机调速控制系统中逐渐
得到了广泛的应用,它不仅使得电机脉动降低,电流
波形畸变减小,而且与常规SPWM技术相比,直流
电压利用率有很大提高,并且更易于数字化实现。
本文在分析SVPWM的原理及其传统算法的基
础上,针对相邻矢量的作用时间的计算上提出了一
种新的算法,并在Matlab/Simulink仿真环境中进行
了仿真研究,仿真结果证明了新算法的正确性和有
效性。
2SVPWM的原理及其传统算法
图1为一种典型的电压源逆变器的结构,由于
每一相中上下两个晶体管只能有一个导通,故图1
中逆变器的开关状态一共有8个。若设定一相中上
圈1三相电力逆变器
电路
模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案
收稿日期:2006—07—05
改稿Et期:2006—09—18
基金项目:山东省自然科学基金(y2003s02)
青岛大学重点基金(2003—10)
26
晶体管导通、下晶体管关闭的状态为1,反之为0,则
对于(111)和(ooo)这两个状态,逆变器输出的电压
矢量为零,故称其为零矢量。其余六个状态,逆变器
的输出不为零,故称其为有效矢量。可以证明,有效
'V,矢量的幅值均为半。SVPWM就是通过这八个空
J
间矢量去等效矢量比所产生的实际的电机气隙磁
通轨迹。
如图2所示,假设参考电压矢量K,处于第Ⅲ
y,【uulJ V6(101)
图2 SVPWM矢量、扇区和波形
扇区(o~60。),则为了使K,的相邻矢量K、也的
合成矢量等效于K,,则须有
y。正+K疋=K,t (1)
其中:t为采样周期,r。为电压矢量y。的作用时
间,疋为电压矢量K的作用时间。又设参考电压
矢量在a够轴的分量分别为K、K,则将式(1)分
解到“、口轴后可得:
Kt=正IKf+疋IK COS60。1 ,¨
%t=疋IE sin600 J
,)V由于每个有效矢量的幅值均为半,所以由式(2)可
万方数据
⋯蔓壁皇型⋯竺.量苎曼⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯勿燃国⋯j
(3)
同理,我们可解得其他扇区内相关有效矢量的作用
时间。
3SVPWM的新算法
以上传统算法是在将相关矢量分解到O/、口轴
后根据等效关系从而求取了相关矢量的作用时间。
在这里,本文从坐标变换的角度进行相关矢量作用
时间的求取。仍以第Ⅲ扇区为例,首先我们将参考
电压矢量%在Ot够轴的分量K、%变换到以E、
K组成的夹角为60。的坐标系中。
如图3所示,设参考电压矢量%在y。、K轴
图3坐标变换不意图
上的分量分别为K小K扪根据分量相等,我们可
以得到:
圪=Kmr+K一。s60。l (4)
%=V埘cos30。 J
解得:
‰f地一文 (5)
坎科=志J
此时,因为我们已将参考电压矢量变换到K、E组
成的坐标系中,因此,我们只需进行标量计算便可求
得y。、K的作用时间,有:
urer疋=HLl (6)
吃。f7:=吃?:’
将式(5)代入式(6)即可解得结果,同式(3)。将式
(5)、(6)、(3)整理成矩阵形式为:
叫搏崞㈩
同理,我们可求出参考电压矢量位于其他扇区时的
时间
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
达式:
㈨碱【≯季 ㈣
27
坞=旧"㈤
坂=㈤%■
图4相邻矢量作用时间计算仿真框图
4SVPWM其它模块的算法及仿真建模
4.1扇区判断
判断电压矢量所在扇区有多种
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
,文献[4]
是将K,的幅角分别与00、60。、120。、1800、240。和
300。比较后得到其所处扇区;文献[5]是通过分析
K、K的关系来判断其所处扇区,此法
数学
数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划
运算简
单,但其扇区号不同于通常的顺序扇区编号。本文
采用文献[5]方法,已知电压矢量分量睨、K。
(1)计算
‰=%
k垃:譬一孚
‰=一华一丘2
(9)
I
孽
}导
遵
疆
!基
电
压
詈
罨
萋
算
法
及
其
仿
真
亟魄略
以里比㈣亟比
●一2
%
t
咒
得解
万方数据
电
压
詈
名
妻
算
法
及
其
仿
真
纺.设计争靳∥. 搬持电棚 2007年第5期v'-刮乡‘砌路∥露穆蹈触⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一工.二⋯⋯⋯⋯⋯二::⋯=:⋯..
(2)按下规则计算A、日、C
若kn>0,则A=1,否则A=0;
若k盘>0,则B=1,否则B=O;
若‰>0,则C=1,否则C=0。
(3)求得扇区号N=AX20+BX21+CX22,扇
区分布如图2所示。
依据上述算法判断扇区的Matlab/Simulink仿
真模型如图5所示。
常量1
图5扇区判断仿真框图
4.2A、B、C三相相应的开关时刻表
为制定三相逆变器开关时刻表,先定义咒、瓦、
t,如式(10)所示:疋=半
瓦=正+≥
瓦=死+等
鼍
d
图7 SVPWM整体仿真框图
×10’5
O 0.040.080.120.16 0.2
Ⅳs
图8瓦。。的输出波形
t/s
图9 a相的SVPWM输出波形
(10)6结语
其中:t为采样周期;Ti、Ti+。如式(8)所示,那么在
不同的扇区,A、曰、c三相的开关时刻便可用L、瓦、
疋来表示。以第三扇区为例,A相的开关时刻为
咒,B相的为瓦,c相的为疋,其示意图如图6所示。
L
;蹦4h/2;Td2i7h/2jn,2玑眨如W
^相一;i };-
且相;
c相j
!hihn}n;n;nih:
L Tb L
图6第三扇区A、B、C三相开关时刻示意图
其它扇区A、B、c三相的开关时刻可按表1进
行赋值。
表1 A、B、C三相开关时刻表
扇区号 Ⅳ
——
瓦
死
L
t。l
Lm
Lln3
5仿真分析
本文在分析SVPWM原理的基础上及其传统算
法的基础上,针对相邻矢量的作用时间的计算上提
出了一种新的算法,并在Matlab/Simulink方针环境
中进行了仿真研究,仿真结果证明了新算法的正确
性和有效性,而且可以看出,新算法只需一个坐标变
换便可计算出相关矢量的作用时间,比传统算法节
省了很多的计算量,因而更易于编程实现。
参考文献
[1]BK.Bose.电力电子学与交流传动(中文版)[M].北京:机械
工业出版社,2002
[2]HoltzJ.Pulsewidthmodulation—asurvey[J].IEEETrans.on
Ind.Electron.,1992,39(5):410~420
[3]JaeHyeongSeo,ChangHoChoi,DongSeokHyun.ANewSimpli·
fledSpace—VectorPWMMethodforThree—LevelInvertem[J].
IEEETrans.onPowerElectronics,2001,16(4):545~550
[4]赵芝璞,纪志成.基于SG的SVPWM设计与实现[J].微特电
机,2005,33(7):29~32
[5]YuFang,YanXing,YuwenHu.AFastAlgorithmforSVPWMin
ThreePhasePowerFactorCorrectionApplication[J].35thAnnul
IEEEPowerElectronicsSpecialistsConference。2004:976~979
邢绍邦(1980一),男,硕士研究生,研究方向为电力电子与电气
由所要求的输出电压矢量变换至SVPWM型输传动。
出电压的系统仿真框图如图7所示,为验证变换的 为进一步提高本刊的编辑质量,请您对此文在读
正确性,输入连续三相电压为380V/50Hz,仿真所 者服务卡上圈上数字代码:
取采样频率为5kHz,输出波形如图8、图9所示。
28
有价氢请圈17;’没有价值’请圈18。
万方数据
电压型SVPWM算法及其仿真
作者: 邢绍邦, 赵克友, XING Shao-bang, ZHAO Ke-You
作者单位: 邢绍邦,XING Shao-bang(青岛大学,山东青岛,266071;江苏技术师范学院,江苏常州,213001)
, 赵克友,ZHAO Ke-You(青岛大学,山东青岛,266071)
刊名: 微特电机
英文刊名: SMALL & SPECIAL ELECTRICAL MACHINES
年,卷(期): 2007,35(5)
被引用次数: 9次
参考文献(5条)
1.B K Bose 电力电子学与交流传动 2002
2.Holtz J Pulsewidth modulation-a survey 1992(05)
3.Jae Hyeong Seo.Chang Ho Choi.Dong Seok Hyun A New Simplified Space-Vector PWM Method for Three-
Level Inverters[外文期刊] 2001(04)
4.赵芝璞.纪志成 基于SG的SVPWM设计与实现[期刊论文]-微特电机 2005(07)
5.Yu Fang.Yan Xing.Yuwen Hu A Fast Algorithm for SVPWM in Three Phase Power Factor Correction
Application[外文会议] 2004
引证文献(9条)
1.郑飞.彭飞.费树岷.周杏鹏 基于DSP-FPGA的SVPWM细分优化算法的实现[期刊论文]-电力电子技术 2010(8)
2.孙环阳.黄筱调.洪荣晶.裴亮 永磁同步电机矢量控制系统的仿真研究[期刊论文]-机械设计与制造 2010(3)
3.李志雄.汤双清.蒋宇 模糊自适应SNPID在飞轮储能系统中的研究[期刊论文]-微特电机 2009(1)
4.祝龙记 电压空间矢量PWM逆变器的建模与仿真[期刊论文]-安徽理工大学学报(自然科学版) 2008(4)
5.苏杭.陈东华.孙仲兵.周仪.庞健 一种无扇区判断SVPWM算法及其仿真研究[期刊论文]-华电技术 2008(10)
6.姚道如.汪功明 基于SVPWM的车床主轴变频调速研究[期刊论文]-机床与液压 2008(9)
7.孔维涛.张庆范.张承慧 基于DSP的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现[期刊论文]-山东大学学报(工学版)
2008(3)
8.姚道如.汪功明 基于矢量控制的车床主轴变频调速研究[期刊论文]-机床电器 2008(2)
9.廖文健.张春喜 基于SVPWM调制的异步电动机矢量控制系统的仿真[期刊论文]-大理学院学报 2008(2)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wtdj200705009.aspx