STM32F103生成SVPWM.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.18M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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STM32F103 生成 SVPWM 一、直观理解永磁电机磁场的形成下图中，黄色为 A 相，绿色为 B 相，红色为 C 相，蓝色是合成磁场的方向，紫色为转子。 a) U1（100）的示意图 ————作者：thw b) U2（110）的示意图

c) U3（010）的示意图 d) U4（011）的示意图

e) U5（001）的示意图 f) U6（101）的示意图

可以看出，按照电机的绕线及磁极布置方式，依次按 U1~U6 通电，转子顺时针转动。下面说一下，磁链的合成，以 U1 为例，磁链及方向如下图所示： A 相流过电流为 I，Ψ相和 C 相分别流过 1/2I。根据矢量相加的定义，可以得出，

合成的磁链 Ψs = Ψa + ΨΨ + Ψc = Ψ + 0.5Ψ * cos60°+ 0.5Ψ * cos60°= 1.5Ψ 也就是合成磁链是最大单相磁链的 1.5 倍。因电机的绕线方式及布置，数学解释与上面的图形有区别，请注意。二、解释： a) 三相交流电合成的矢量交流电动机绕组的电压、电流、磁链等物理量都是随时间变化的，如果再考虑到它们所在绕组的空间位置，如图所示，可以定义为空间矢量UAO，U BO，U CO。令定子电压空间矢量： UAO，U BO，U CO 的方向始终处于各相绕组的轴线上，而大小则随时间按正弦规律脉动，时间相位互相错开的角度也是120°。令合成空间矢量：由三相定子电压空间矢量相加合成的空间矢量Us 是一个旋转的空间矢量，它的幅值是每相电压值的3/2倍。合成空间矢量us 用公式表示，则有 Us = UAO + U Boej2/3π+ U COej4/3π（2-14）如果U AO，U BO，U CO是角频率为叫的三相对称正弦波电压，那么电压矢量Us就是以角频率m1按逆时针方向匀速旋转的空间矢量。而空间矢量Us在三相坐标轴（A, B,C）上的投影就是对称的三相正弦量。合成的矢量见下图：应该是一个动图，但在文档的情况下无法显示出来。 b）按6步法处理后的得到的实际图形先给出电路原理图：

合成的电压矢量图: 可以看出，电压矢量的轨迹是个六边形，这就造成了电机转矩波动大等问题。开关状态与相电压的对应关系。 Sa Sb Sc 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 矢量符号 U0 U4 U6 U2 U3 U1 相电压 Ua 0 Ub 0 Uc 0 2/3 1/3 - 1/3 - 2/3 - 1/3 - 1/3 1/3 2/3 1/3 - 1/3 - 1/3 - 2/3 - 1/3 1/3 2/3

1 1 0 1 1 1 U5 U7 1/3 - 2/3 1/3 0 0 0 上表的由来，参见下图开关状态是U4（100）。 c）合成矢量的由来大家知道为了得到准确的圆周率，祖冲之采用割圆法，也就是用多边形逼近圆形，当达到一定程度后，就可以得到一定准确率的圆周率。 SVPWM的思路也是这样的，就是设法用多边形取代六边形。例如蓝线合成的多边形是36边形，明显强于六边形。问题来了，如何合成每一个矢量呢？见下图：

Uref是我们需要的矢量，我们可以使用矢量U4，U6合成。从图中可以看出，先按U4 执行一段时间，然后让U6执行一段时间，就能够完成要求了。根据面积等效原理： Uref * Ts = U4 * T4 + U6 * T6 Ts是（电机转动的周期 / 多边形的边数） = Uref的作用时间 T4，T6分别是U4和U6的作用时间。实际上，Ts 不一定等于 T4 + T6，为了满足要求，我们加入T0，即 Ts = T4 + T6 + T0 同时，式子变成： Uref * Ts = U4 * T4 + U6 * T6 + U0 * T0 好了，现在的问题是如何求出T4，T6，T0? 先利用式子： Uref * Ts = U4 * T4 + U6 * T6 再根据正旋定理：三角形边与对角的正旋值比值相等。得出： U4 * T4 / sin(pi/3 - θ) = U6 * T6 / sinθ = Uref / sin(2/3pi) 同时，U4 = U6 = 2/3Udc 得出： T4 = sqr(3) * Uref / Udc * sin(pi/3 - θ); T6 = sqr(3) * Uref / Udc * sinθ; T0 = Ts - T4 - T6; 如果T4 + T6 ＞ Ts，则需要进行过调制处理，此时： T4 = T4T4+T6Ts

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