七段式算法如何應(yīng)用到電驅(qū)系統(tǒng)進(jìn)行電磁兼容性仿真？

有做EMC仿真的小伙伴問(wèn)我在做無(wú)刷電機(jī)電驅(qū)電磁兼容性仿真的時(shí)候最關(guān)鍵的一點(diǎn)是什么，我認(rèn)為是需要生成三相上下橋的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。一共是六個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。否則根本沒(méi)法去進(jìn)行仿真，如果你說(shuō)我可以通過(guò)示波器測(cè)出六個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形導(dǎo)入到CST里面仿真，你可以試試，我只能呵呵。

言歸正傳，一般控制三相電機(jī)的控制技術(shù)采用SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）算法。它對(duì)于電機(jī)控制可以提供更高的效率和更低的噪聲。

SVPWM控制算法可以分為七段式和五段式兩種。今天我們先介紹下七段式算法如何應(yīng)用到電驅(qū)系統(tǒng)進(jìn)行電磁兼容性仿真。

七段式是一種更復(fù)雜的SVPWM控制技術(shù)，可以將三相電機(jī)的輸出電壓分解為七個(gè)矢量，分別為正向最大矢量，正向中等矢量，正向最小矢量，負(fù)向最小矢量，負(fù)向中等矢量，負(fù)向最大矢量和零矢量。這七個(gè)矢量可以通過(guò)控制脈沖寬度來(lái)控制三相電機(jī)的輸出電壓。

SVPWM波是由三角波和馬鞍波調(diào)制生成的，如圖所示，馬鞍波可以通過(guò)零序分量注入和六相疊加生成，也有同學(xué)通過(guò)正弦波和它的三次諧波疊加生成，也是勉強(qiáng)可以接受的。

CST Studio Suite 2023版增加了SVPWM的七段式算法，它采用的是零序分量注入的算法，可以在Macros里面找到腳本，如圖，Modulation Schemes下拉菜單選擇Space Vector，在輸入仿真需要的各個(gè)參數(shù)就可以生成SVPWM波。

小編自己使用的六相疊加的算法，顧名思義就是程序上把六個(gè)相限的公式寫(xiě)出來(lái)最后疊加在一起，使用CST自帶的VBA編輯器，方便又好用。VB的代碼也比較容易上手。

需要設(shè)置這么多參數(shù)：

（1）開(kāi)關(guān)頻率

（2）相電流頻率，它等于電機(jī)轉(zhuǎn)速X電機(jī)磁極對(duì)數(shù)/60，堵轉(zhuǎn)的時(shí)候它等于0.

（3）信號(hào)總時(shí)間和時(shí)間步長(zhǎng)，這個(gè)設(shè)置需要注意，生成的信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)等于總時(shí)間/時(shí)間步長(zhǎng)，如果采樣點(diǎn)太多會(huì)影響到仿真計(jì)算時(shí)間。

（4）高低電壓，高壓電驅(qū)仿真的時(shí)候或出現(xiàn)低壓為負(fù)壓

（5）初始相位只有堵轉(zhuǎn)的時(shí)候才會(huì)用到，窗口才會(huì)打開(kāi)

（6）選擇七段式還是五段式

設(shè)置完成所有參數(shù)后大功告成，我們來(lái)看一下六相疊加的七段式算法生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖：

最后看一下七段式波形圖