電機控制FOC SVPWM

2021-09-24 01:14:59 字數 1214 閱讀 8253

空間向量脈寬調變——svpwm,主要思想是把三相交流電機等效為直流電機,然後跟蹤圓形磁場。

svpwm主要由:波形發生器,chark變換,扇區判斷,park變換,橋臂作用時間,比較器,插入死區等模組組成。

1、波形發生器。

使用dds在fpga內部產生正弦波、三角波。

如果是三相星形不帶零線,則可以只產生兩路正弦波(相位相差120度),相位差可以在dds的位址加個常數來實現。

三角波,則是當載波來使用,所以頻率應該比正弦波的要高。

2、chark變換。

把三相座標系(就是三相交流電的相量圖)轉換成直角座標系。原理較為簡單,只是乙個矩陣變換就可以了。

chark變換目的是把三相交流電轉換成直流電。**結果如下圖所示。

3、扇區判斷。

因為要跟蹤的磁場是圓形的,而svpwm一共6個開關在同一時刻只能輸出乙個方向的磁場。那麼我們可以利用內接(外切)多邊形的原理,把圓形分割為若干塊,每一塊都對應著一種開關狀態,不停地切換開關狀態(也是切換方向),輸出的波形就可以逼近圓形了。

我們可以根據三相交流電的三個相電壓的符號,來確定當前的開關處於哪個扇區。

根據chark變換過來的直流電,可以計算出扇區作用時間。

4、park變換。

把靜止的直角座標系轉換成旋轉的直流座標系。原理也很簡單,只是個矩陣變換。

5、橋臂作用時間。

具體的計算公式,可以參考相關書籍。

6、比較器。

比較三角波形和橋臂作用時間,再根據當前的扇區,可以得到開關狀態。

7、插入死區。

因為實際的開關,是有響應時間的,開關速率太快,可能使得上、下開關同時導通,而發生短路,所以必須插入死區。如下圖所示。

8、svpwm**波形。

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