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pwm调制策略的若干技术

wilton_gao  发表于 2008/7/20 13:25:09      2284 查看 6 回复  [上一主题]  [下一主题]

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早期的pwm调制方法基本上是通过硬件电路模拟产生,主要以正弦波脉宽调制为主,后来发展到模拟和数字电路混和控制,当前的调制技术基本上是通过软件算法直接实现的。软件实现有着非常明显的优势:程序编写灵活,修改方便,在相同的硬件条件下可以实现多种调制策略,同时维护方便,抗扰性强。从最初追求电压波形的正弦,到电流波形的正弦,再到磁通的正弦;从效率最优,转矩脉动最少,再到消除噪音等,pwm控制技术的发展经历了一个不断创新和不断完善的过程。pwm控制技术从控制思想上分,可分为四类,即等宽pwm法、正弦波pwm法(spwm)、磁链追踪型pwm法和电流跟踪型pwm法。近几年新近提出的不连续的svpwm方法和随机pwm方法在这里作为重点加以介绍。
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    wilton_gao   发表于 2008/7/15 11:26:53

    spwm法 

    spwm法从电动机供电电源的角度出发,着眼于如何产生一个可调频调压的三相对称正弦波电源。具体方法是以一个正弦波作为基准波(称为调制波),用一列等幅的三角波(称为载波)与基准正弦波相交,由它们的交点确定逆变器的开关模式。为了提高逆变器的输出电压幅值,针对spwm法,人们提出了准优化pwm法,即三次谐波叠加法。在正弦波中注入一定比例的三次谐波后,调制波的幅值大大降低,在调制波没有过调制的情况下,可使基波幅值超过三角波幅值,实现调制系数大于1的调制。在这种调制方式下,最大调制比可提高到1.15左右,相应直流母线电压的利用率最大可提高15%。
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    引用 wilton_gao 2008/7/15 11:26:53 发表于2楼的内容

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    wilton_gao   发表于 2008/7/15 11:27:08

    svpwm法 

    磁链追踪型pwm法又称为电压空间矢量脉宽调制(svpwm),与spwm法不同,它是从电动机的角度出发的,着眼点在于如何使电动机获得圆磁场。它以三相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想磁链因为基准,用逆变器不同开关模式所产生的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆,由追踪的结果决定出逆变器的开关模式,形成pwm波。逆变器的开关模式有8个空间电压矢量,其中v0、v7为零电压矢量。svpwm不仅使得电机转矩脉动降低,电流波形畸变减小,而且与spwm技术相比直流母线电压利用率有很大提高,在这种调制模式下直流母线电压的利用率最大可提高15%,并易于数字实现。
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    引用 wilton_gao 2008/7/15 11:27:08 发表于3楼的内容

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    wilton_gao   发表于 2008/7/15 11:28:02

    不连续的svpwm

    不连续的svpwm方法是近几年提出的一种新颖的电压空间矢量脉宽调制策略,国外文献称为不连续的svpwm策略(dhpwm),国内有些文章称为混和型调制策略(hpwm)或低开关损耗模式调制。对于连续pwm调制方法,三相调制波都位于其对应载波的峰值之间,因此,所有的连续pwm调制方法,其逆变器的开关损耗都是相同的,且与负载电流的相角无关。降低开关损耗最简单的方法就是使开关器件不动作,或者在一个周期中尽量少动作。传统的svpwm方法中零矢量(v0和v7)的位置在脉宽生成中是对称存在的,零矢量的导通时间相等,而且位置是固定的,不能改变
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    引用 wilton_gao 2008/7/15 11:28:02 发表于4楼的内容

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    wilton_gao   发表于 2008/7/15 11:28:25

    随机脉宽调制技术(rpwm) 

    在变频器供电的交流传动系统中,噪声问题长期以来一直受到人们的关注,在某些低噪声的场所变频器和电机所发出的噪声令人难以忍受。变频器噪声主要由逆变器所采用的脉宽调制方法所致。在一般的pwm方法中,逆变器的功率开关是以“确定的”方式通断的,这种控制方式虽然可以很好地抑制电压波形中的低次谐波,但却将产生某些幅值很大的高次谐波,这些谐波主要集中在一倍和两倍的载波频率附近,它们将产生明显的噪声和振动。近年来出现的随机脉宽调制(rpwm) 为解决逆变器的噪声问题提供了一种全新的思路随机pwm的基本思想是用一种随机的开关策略代替常规pwm中固定的开关模式,以使逆变器输出电压的谐波频谱均匀地分布在一个较宽的频率范围内,达到抑制噪声和机械振动的目的。
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    引用 wilton_gao 2008/7/15 11:28:25 发表于5楼的内容

  • hebin939

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    hebin939   发表于 2008/7/16 14:07:41

    学习了!,比较详细。
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    引用 hebin939 2008/7/16 14:07:41 发表于6楼的内容

  • shadow

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    shadow   发表于 2008/7/20 13:25:09

    PWM波的冲击问题,对系统有没有影响?是如何解决的。

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    引用 shadow 2008/7/20 13:25:09 发表于7楼的内容

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