SPWM在三相电机变频控制中的应用分析.pdf

维普资讯 西安电予科技太学学报 (自然抖掌版) 2001年 4月 硕 Ⅱ AI OF ⅪDI Ⅶ虹垤碰 如 ．2001 第蕊卷 第 2{9i Vd．嚣 H02 S】硎 在三相电机变频控制中的应用分析 金彦 亮，刘 书 明 (西安电子科技大学 电子工程学院，陕西 西安 710071) 摘要：基于正筏脉宽调制基本理论，结奇具体的工作实践，对三相电机变频拉制 中的载波比的选择 、调 稍杀微的选取阻及确保相位连续性等关键阿题进行 了分析和探讨，其理论分析和教学仿真结果对三相 电机的变频控制有一是参考价值． 关键词：正弦脒宽调制；调制杀教；谐波失真 中国分类号文献标识码：A 文章螭号：1001-2400{2001)02-0249-05 Appficationw dysisofSPW M in thefrequencyconverting controlofthethree-phasenmtor JIN y口 妇 ，Z 乩 (scll 0fElecu~ ∞e血g，)ddi叽Unlv．，Xi舯 710071，(H呻) Al捌 嘣 ： Besedor．d the y0fsl~rM，the P叩口 虮 anddi鲫脚 the inthe qL蚪 c硼 唱 c∞ 0fthetl咻 Ph8Bem衄 ，mch羽 thecI e0ftheralio0fm0dulad吨w舯 t0moduL 0ne，d sd 蚰 。fthe∞商ci咖 0fmodu)afionandtF,e船邮ar pII舾e删面哪li0n． 妯 鬯tothe蜉pe叫血，the theoreticmmly~sando0mpIl蚵 血 0．1inIhepaper de讪 趟 瑚toIhe 叩pli 唧． KeyW0gds： SPWM；the∞ ci∞t mcdulaSon；harmoniedifllot~on 正弦脉宽调制(SPWM)控制技术是工业控制领域中特别是在三相电机的控制中应用最为广泛的一种变 频电源控制的技术．对其控制问题已做了大量的研究工作，但是对其控制中的定量分析比较少，形成的结论 性的意见在文献中也不多见 ．在三相电机控制中，对系统的性能稳定性和有效控制谐渡电压等方面有很高的 要求，而载波比的选择、调制系数的大小、相位的连续性等 问题正是解决这些问题的关键所在 ．文章针对三相 电机变频控制应用中s Ⅲ的几个关键问题，进行了理论分析和数学仿真，并结合具体的工程实践得出了一 些结论，为实践应用中相关问题的解决提供了理论参考． 1 SPWM的数学模型 SPWM是利用三角波与正弦波的交点作为变频电源的开关控制信号．从图1可以看出，在一个正弦控制 波周期内，载波比为 Ⅳ时，三角调制渡将时间轴分成 2N个区间，且与正弦波有 2N个交点，区间和交点一一 对应．假定图中第 1，3，…，(2N—1)区间对应三角波负斜率段，第 2，4，…，2N区间对应三角波正斜率段． 设 m ∈(1，2，…，2N)，令三角波最大峰值 乩 为 1进行归一化处理，可得波形的第 m段区问为 f∈ 【(m一1)／2N，m／2N] ． (1) 在第 m段区问内的三角波所在直线的斜率^ 为 = (一1)4N ． (2) 在第 m段区问中点三角波所在的直线过横轴 收稿 日期：20004~4)5 作者筒介