根据电动机的电压和电流方程可以得出电动机的共模电压表达式[5-6]:
式中:van为电动机的共模电压,vbn、vcn、van分别为逆变器输出的a、6、c三相电压。不同开关状态下相电压和共模电压的幅值如表1所示。
由表l可知,在零矢量作用时,共模电压的幅值为,在非零矢量作用时,共模电压的幅值为如果采用不含零矢量的SVPWM调制算法实现矢量控制,则能够降低电动机的共模电压,改善电动机的运行状况。
以第1扇区为例说明共模电压最小的SVPWM调制算法。如图3所示,Vref为需要合成的空间电压矢量。在传统的sVPwM调制算法中,有:
式中:T为PwM开关周期,T1为V1作用时间,T2为V2作用时间,T0为零矢量V0或V7作用时间。为了降低共模电压,采用不含零矢量的SVPWM调制算法。有两种方法可以实现:
(1)在T0的时间里,与两个有效矢量V1、V2方向相反的两个矢量V4、V5分别作用,同时V1、V2延长,这样所合成的电压空间矢量仍然等于两有效矢量的合成。但是,由于相反矢量V1和V4、V2和V5转换时需要三个功率开关同时动作,增加了开关损耗。因此本文不采用这种方法,而采用第二种方法。
(2)在T0的时间里,采用与两个有效矢量相邻的两个空间电压矢量V3、V6分别作用T0/2的时间进行合成.则式(6)变为:
式中:V3、V6大小相等、方向相反,作用时间相等,所以它们合成的空间电压矢量为零。空间电压矢量作用顺序如图3所示。其他扇区SVPWM算法类似。图3中,空间电压矢量的作用顺序为V3—V2—V1-V6-V6—V1一V2—V3。与传统的SVPWM调制算法一样,开关组合改变时只有一个功率管动作,保证了切换过程中开关损耗最小。同时,该SVPWM算法由于没有零矢量作用,因此电动机的共模电压小于传统SVPWM调制算法时的共模电压值。
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