如何理解SVPWM調(diào)制過程中的電壓利用率？

對于一個特定的永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其最大轉(zhuǎn)速受反電動勢的制約，轉(zhuǎn)速越高需要越高的調(diào)制電壓去平衡。因此，永磁電機需要充分利用DC側(cè)的電壓，以提高電機的轉(zhuǎn)速性能。

關(guān)于電壓利用率電機工程師和電控工程師的理解往往是不太一樣的！

本文基于雙極性PWM調(diào)制，Y型接法，討論了各種調(diào)制電壓的關(guān)系，希望做電機的小伙伴能夠和做控制器的小伙伴達成共識。

1、對于電機線電壓，在調(diào)制過程中兩線之間電壓有三種電壓狀態(tài)，+DC，0，-DC，線電壓的最大調(diào)制出正弦電壓的峰值為Udc，轉(zhuǎn)化為相電壓為Udc/sqrt(3)

2、在Y型接法的定子線圈中，線圈電壓為2/3Udc, 1/3Udc, -1/3Udc, -2/3Udc, 中性點電壓(參考DC側(cè)GND)為1/3Udc，2/3Udc跳變，因此最大調(diào)制電壓的峰值為2/3Udc

逆變器開關(guān)六狀態(tài)

3、通過下面矢量圖可以看出，內(nèi)接圓是能夠調(diào)制出正弦電壓的最大圓，半徑為sqrt(3)/2 *2/3Udc =Udc/sqrt(3) 和電機端相電壓相等

4、超過該最大電壓利用率，調(diào)制軌跡會在沿著六邊形運動，形成“過調(diào)制”，此時基波電壓增加，同時高次諧波分量增加。

5、控制器能夠控制的最大電壓邊界為正六邊形的邊界，相電壓基波電壓為2/3Udc, 進入方波控制。

電壓調(diào)制度

結(jié)論：電機端電壓利用率為1等于相電壓調(diào)制最大內(nèi)接圓，相電壓為Udc/sqrt(3)；如果以最大調(diào)制電壓為1/2Udc SPWM調(diào)制方式為基準，那么電壓為2/ sqrt(3) * 1/2Udc, 也即是獲得1.15倍SPWM最大調(diào)制電壓。

審核編輯：劉清