Модуляция пространственного вектора - Space vector modulation

Модуляция пространственного вектора ( SVM ) - это алгоритм управления широтно-импульсной модуляцией (PWM). Он используется для создания сигналов переменного тока (AC) ; Чаще всего для привода 3 фазы двигателей от сети переменного тока при различных скоростях от постоянного тока с использованием нескольких усилителей класса D . Существуют разновидности SVM, которые приводят к различным требованиям к качеству и вычислительным возможностям. Одной из активных областей разработки является снижение общих гармонических искажений (THD), создаваемых быстрым переключением, присущим этим алгоритмам.

Принцип

Топология базового трехфазного инвертора.

Трехфазный инвертор, как показано справа, преобразует источник постоянного тока через ряд переключателей в три выходные ветви, которые могут быть подключены к трехфазному двигателю.

Переключатели должны управляться так, чтобы оба переключателя на одной ноге ни в коем случае не были включены, в противном случае источник постоянного тока был бы закорочен. Это требование может быть выполнено за счет дополнительной работы переключателей в ветви. т.е. если A ⁺ включен, то A ^- выключен, и наоборот. Это приводит к восьми возможным векторам переключения для инвертора, от V ₀ до V ₇ с шестью активными векторами переключения и двумя нулевыми векторами.

Обратите внимание, что при просмотре столбцов активных векторов переключения V _1-6 выходные напряжения изменяются как импульсная синусоида, при этом каждое плечо смещено на 120 градусов фазового угла .

Чтобы реализовать модуляцию пространственного вектора, опорный сигнал V _ref дискретизируется с частотой f _s (T _s = 1 / f _s ). Опорный сигнал может быть сгенерирован из трех отдельных опорных фаз с использованием преобразования . Затем опорный вектор синтезируется с использованием комбинации двух соседних активных векторов переключения и одного или обоих нулевых векторов. Существуют различные стратегии выбора порядка векторов и того, какой нулевой вектор (ы) использовать. Выбор стратегии повлияет на содержание гармоник и коммутационные потери. ${\ Displaystyle \ альфа \ бета \ гамма}$

Все восемь возможных векторов переключения для трехполюсного инвертора с пространственной векторной модуляцией. Пример V _ref показан в первом секторе. V _{ref_MAX} - максимальная амплитуда V _ref до достижения нелинейной перемодуляции.

Существуют более сложные стратегии SVM для несимметричной работы четырехполюсных трехфазных инверторов. В этих стратегиях векторы переключения определяют трехмерную форму (шестиугольную призму в координатах или додекаэдр в координатах abc), а не двумерный шестиугольник . Общие методы SVM также доступны для конвертеров с любым количеством ветвей и уровней. ${\ Displaystyle \ альфа \ бета \ гамма}$

Смотрите также

• преобразование αβγ
• Инвертор (электрический)
• широтно-импульсная модуляция

Рекомендации