AB 1746-ITB16 工控模塊

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在天才和勤奮兩者之間，我毫不遲疑地選擇勤奮，她是幾乎世界上一切成就的催產(chǎn)婆。—— 愛(ài)因斯坦

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圓周PWM方法降低轉(zhuǎn)距脈動(dòng)

　　“圓周”的含義是子磁鏈ψ1空間矢量在高斯平面中沿著一個(gè)非常接近于圓周的多邊形，其以降低電動(dòng)機(jī)脈動(dòng)轉(zhuǎn)距為目的來(lái)確定電壓脈沖的寬度和位置。三相逆變器為全波橋式結(jié)構(gòu)，如其運(yùn)行在這樣一種方式下，當(dāng)交流輸出端(a、b、c)之一在任何時(shí)候接通直流母線(應(yīng)同時(shí)接到另一個(gè)直流母線上),這一原理從圖1(a)中可以明顯表示清楚。顯然交流輸出端接到直流母線方式有六種，這就導(dǎo)致定子電壓U1的空間矢量有六個(gè)位置，這六個(gè)位置如圖1(b)所示，圖1(b)中六種開(kāi)/關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)著U1的六種位置，圖中粗線位置表示開(kāi)關(guān)1、3、6處于開(kāi)的位置，投影所產(chǎn)生的瞬時(shí)相電壓如下：

　　Va=Vb=1/3Vdc Vc=-2/3Vdc

　　其余類推，符號(hào)Va、Vb、Vc代表三相輸出電壓的瞬時(shí)相電壓值，假如Ia+Ib+Ic=0由空間矢量在A、B、C軸上的垂直投影就可得到Va、Vb、Vc，除以上六種開(kāi)/關(guān)狀態(tài)外，還有使開(kāi)關(guān)1、3、5或2、4、6同時(shí)關(guān)斷兩種狀態(tài)，在這種情況下，交流輸出端a、b、c接到同一電位上，U1及Ua、Ub、Uc順次變?yōu)榱?，將這種運(yùn)行方式應(yīng)用到一個(gè)三電平PWM逆變器上可獲得與兩電平PWM相比而言較低的諧波成分。

　　PWM形式是一種斬波準(zhǔn)方波調(diào)制，負(fù)載上的相電壓由矩形段和零電壓段(U1=0時(shí))組成，在每個(gè)電壓脈沖時(shí)刻，矢量ψ1以恒定線速度移動(dòng)，而在零電壓段保持靜止，然而由于矢量ψ2以恒定角速度W1轉(zhuǎn)動(dòng)，ψ1和ψ2間的夾角δ就出現(xiàn)了，因此電壓斬波是引起高頻轉(zhuǎn)距脈動(dòng)的主要原因，頻率與輸出電壓矩脈沖頻率相同。這是由于PWM自身固有的，實(shí)際上高頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是很難消除的，并疊加于低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)之上。為消除系統(tǒng)的低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)可從以下兩種方式開(kāi)展工作。

　　(1) 在電壓脈沖中間點(diǎn)的時(shí)刻,矢量ψ1、ψ2間的夾角δ在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)對(duì)于所有脈沖應(yīng)保持恒定，消除由δ變化而產(chǎn)生的對(duì)低頻轉(zhuǎn)矩(頻率為6F1)的影響，在空載情況下δ=0盡管ψ1的幅值變化，低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)仍然將被*消除。

　　(2) 在恒定的負(fù)載時(shí)(δ-cost≠0)僅僅ψ1幅值的變化引起低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),而負(fù)載引起ψ2幅值的變化可以忽略,因此必須獲得一個(gè)比較接近于圓周的ψ1矢量軌跡。

　　圓周PWM是利用空載矢量ψ1的空間位置來(lái)確定電壓脈沖的中間點(diǎn),即晶閘管導(dǎo)通段及零電壓段的合理組合,可以產(chǎn)生幅值變化可以忽略不計(jì)的ψ1,此原理如圖1所示,ψ1停止時(shí)刻(即零電壓段)用圓點(diǎn)標(biāo)出,確定電壓脈沖位置使它們對(duì)稱,如圖中各橫坐標(biāo)的中間點(diǎn),脈沖寬度(即持續(xù)時(shí)間)與橫坐標(biāo)長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng),所要求的輸出電壓來(lái)確定.自然電壓波形周期由ψ1矢量沿多邊形轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間確定。采用此方法在保持輸出電壓由零到zui大值可變的同時(shí)，可有效的消除低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

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