0　引　言
        正弦脉宽调制( SPWM)已经广泛应用于生活 生产的各个领域,但是由于其直流电压利用率不 高www.cechina.cn,应用受到限制。空间电压矢量脉宽调制 ( SVPWM)与SPWM不同,三相SPWM是从电源 的角度出发www.cechina.cn,着眼于如何生成一个可以调频调压 的三相正弦波电源; SVPWM则是从电动机的角 度出发www.cechina.cn,将电源与电机看作一个整体,着眼于如何 使电机获得幅值恒定的圆形磁场。它以三相正弦 波电压供电时的三相对称电动机定子的理想磁链 圆为基准,由三相逆变器不同开关模式所形成的 实际磁链矢量来追踪基准磁链圆,在追踪过程中, 逆变器的开关模式作适当切换,从而使输出电压 形成脉宽调制( PWM)波[ 1 ] 。本文基于该方法实 现了对该系统的仿真,该方法能够很方便地实现 不同频率下SVPWM波的生成,控制方法简单控制工程网版权所有,易 于编程和数字实现。
        1　SVPWM及磁链跟踪基本原理
        设电机定子绕组三相电压输入为:

        式中:U< 为相电压有效值。可以看出, 对于三相 正弦交流电压矢量是一个以ω为电气角速度旋 转的空间矢量,矢量端点的轨迹是一个圆。在式(1)对称电压作用下,忽略定子绕组的电阻不计, 则电机定子各相磁链值可以由式(3)积分得到:

        式中:ω为电源角频率。可见, 当压频比为U< /ω 常数时,磁链是一个与空间电压矢量同角速度,相 位滞后90°的旋转矢量, 矢量端点轨迹是半径为 3U< /ω的圆[ 2 ] 。以此为基准圆, 可以实现磁链 追踪控制。在计算给定电压矢量时保持磁链圆的 半径不变即可保持磁通幅值不变, 所以空间电压 矢量控制、定子磁链跟踪控制仍然是v / f控制。
        2　系统控制原理及实现
        2. 1　基本空间电压矢量及扇区分配
        Ua、Ub、Uc 是逆变器的电压输出,六个功率管 状态用a、a′, b、b′, c、c′表示。当上半部分的一个 功率管开通时,下半部分的功率管被关闭,则功率 管共有八种组合,如图1所示。

        　Usα, Usβ为基本空间电压矢量的α、β轴分量, 每个基本空间电压矢量与恰当的功率开关组合相对应。其幅值为2 /3Udc。例如, 当( c b a) = (0 0 1)时, 表示此时空间矢量为U0 , 如图1 所 示。SVPWM的目的是:通过与基本空间矢量对 应的开关状态组合, 得到一个定子参考电压向量 Uout。参考电压向量用其α、β轴分量Uα、Uβ 表 示。关键在于如何确定给定电压矢量和如何跟踪 参考电压矢量。
        2. 2　参考空间电压矢量的确定
        给定参考电压矢量与磁链矢量的关系为: 

        式中: f为输入的指令频率; U0、f0 表示额定线电压 和额定频率。式( 11)进一步表明www.cechina.cn, SVPWM的实 质是恒压频比控制。Uout的相位可由Δθ积分得 到,在数字系统中很容易实现。在低频部分由于 定子电阻不可忽略的缘故, 应该适当补偿给定电 压;在额定频率以上时,应该保持参考电压矢量幅 值不变,只改变矢量的作用时间T。实质上是减 小了磁通,处于弱磁升速状态。
        在线性调制区域, 给定电压矢量的轨迹为正 六边形的边,而这种情况下输出转矩脉动较大,为 了避免这种情况控制工程网版权所有, 应该使给定电压矢量的最大幅 值不超过正六边形