基于DSP的感應電機SVPWM矢量控制系統

1引言

　　近年來交流變頻調速系統發展很快，已成為調速系統的主要研究和發展方向。1971年提出的矢量控制理論根據磁動勢等效原則，應用坐標變換將三相系統等效為二相系統，再經過按磁場定向的同步旋轉變換實現了定子電流勵磁分量與轉矩分量之間的解耦，從而達到對交流電機的磁鏈和電流分別控制的目的。這樣就可將一臺三相異步電動機等效為直流電機來控制，因而獲得了與直流調速系統同樣的靜、動態性能。

　　2矢量控制的原理

　　矢量控制也稱為磁場定向控制，其基本思路是模擬直流電機來控制，根據磁動勢和功率不變的原則通過坐標變換，將三相靜止坐標變換成兩相靜止坐標(即 Clarck變換)，然后通過旋轉變換將兩相靜止坐標變成兩相旋轉坐標(即 Park變換),在 Park變換下將定子電流矢量分解成按轉子磁場定向的兩個直流分量iM ,iT(其中iM稱為勵磁電流分量, iT為轉矩電流分量)，并對其分別加以控制。控制 iM就相當于控制磁通，而控制 iT就相當于控制轉矩。通過解耦，控制交流電動機和控制直流電動機一樣方便，圖 1所示為矢量控制的結構框圖。

　　3電壓空間矢量 SVPWM的原理

　　空間電壓矢量調制法是以三相對稱正弦波電壓供電時交流電機的理想磁通圓為基準，用逆變器不同的開關模式所產生的實際磁通去逼近基準圓磁通，并由它們比較的結果決定逆變器的開關狀態，形成 PWM波形。位于同一橋臂的功率管的導通狀態是相反的。當位于同一橋臂的上面的功率管導通時，下橋臂的功率管一定是關斷的。假設功率管導通狀態為1，關斷狀態為0，我們只通過上橋臂功率管的開關狀態（這里表示成開關向量[ a，b，c]T，可以推

　　假定 Uout處于1 0扇區中，定義 T1、T2和T0分別為向量 V4、V6、V0(或V7)的持續時間，T為載波 PWM的周期。由以下兩式可算出 T1、T2和 T0：