在图4-10中,A、B、C分别表示在空间静止不动的电机定子三相绕组的轴线,它们在空间互差120o,三相定子相电压UA、UB0,Uc0分别加在三相绕组上,可以定义三个电压空间矢量为u A0、u B0、u c0,它的方
向始终在各相的轴线上,而大小则随时间按正弦规律变化,时间相位互差120o。
可以证明,三相电压空间矢量相加的合成空间矢量u、,是一个旋转的空间矢量,它的幅值不变,是每相电压值的3/2倍,旋转频率为w1,用公式表示,则有期脉冲不省调制信号向就变大,变坏。对制方式时,改善输出u.=u Ao+uBo+u co (4-18) 对于图3-50所示的三相电压型逆变电路,6个功率开关器件可用开关符号(S4、SB、Sc)表示。正常工作时,在任一时刻一定有处于不同桥臂下的3个功率开关器件同时导通,而相应桥臂另3个功率开关器件则处于关断状态,当用(SA、SRB、Sc)表示三相逆变器的开关状态时,由于(SA、 SB、Sc)各有0(表示相应的下桥臂导通)或1(表示相应的上桥臂导通)两种状态,因此三相逆变器共有23-8种开关状态(见表4-1)。从逆变器的正常工作,前6个工作状态是***个工作状态是无意义的。
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逆变器的8种工作状态
补的,因一段时间器件的关
生,即用
向量Sc
SB 味J 逆变器状态SA
4 1 143 。
小3
0
S1
133
A-UPS电源??蓄电池:
UPS电源技术及应用
S
Sc 逆变器狀态
1 平同: 1
1 7
对于每一个***工作状态,相电压都可用一个合成空间矢量表示,其幅值相等,只录
相位不同而已。如表4-1以us1、ue、...、u依次表示100、110、...、101六个有效工作换态的电压空间矢量,它们的相互关系如图4-11所示。
设逆变器的工作周期从100状态开始,其电压空间矢量u与x轴同方向,它所存在的时间为/3。
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在这段时间以后,工作状态转为110,电机的电压空间矢量为us2,它在空间: 与私相差/3,随着逆变器工作状态的不断切换,电机电压空间矢量的相位也作相应变化到一个周期结束,us6***恰好与u尾端衔接,一个周期的六个电压空间矢量共转过2元,形成一个封闭的正六边形。至于111与000这两个无意义的工作状态,可分别冠以u和u机并称之为零矢量,它们的幅值为0,也无相位,可认为它们坐落在六边形的中心点上
常规的六拍逆变器只能产生六个矢量,输出相电压和线电压都是方波。其所以如此,是由于在一个周期中功率开关器件只有6次开关切换,切换后所形成的6个电压空间矢量都县恒定不动的。如果想获得正弦波输出,必须产生在空间按一定规律旋转的矢量,PWM控制显然可以适应这个要求。
逆变器的电压空间矢量虽然只有8个,但可以利用它们的线性组合,以获得更多的与相
位不同的新的电压空间矢量,最终构成一组等幅不同相的电压空间矢量。这样,在一个周期内逆变器的开关状态就超过了6个,而有些开关状态会多次出现。所以逆变器的输出电压将不是六拍阶梯波,而是一系列等幅不等宽的脉冲波,这就形成了电压空间矢量控制的PWM 逆变器。
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如图4-12表示了由us1、us2构成新的电压矢量u,的线性组合。设在u、状态终了后,期望在时间T.内(在图4-12中以相应的02电角度表示),起作用的是电压空间矢量u。图4-12中采用了部分us与部分us2的矢量和得到u。从物理意义上说:“部分us”表示u2的作用时间短于常规六拍逆变器的作用时间/3,它虽然与u、相位相同,但幅值却较小.在图4-12中,t1u/T1与t2us2/T2分别表示部分u与部分u,矢量,它们的合成矢量为2可以看出u的相位与ua1、u2都不同,但幅值相同。
Hm
u62
09
82
变换到直角
式中,A=
时间
"、的作用
通常us
一般取:
由于各] 其他状态。形电压空间示的I、II 常规六拍逆实现PwM 应于时间T 合的电压空矢量。