国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志
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| 吉里达尔1Talati Dhruvesh2A GouthamVenkata Sai3.K·阿尼尔·库马尔4K Guna Sekhar5 KL大学EEE系，Vaddeswaram, Guntur, a.p.，印度 |
| 有关文章载于Pubmed，谷歌学者 |
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空间矢量调制(SVM)技术已经成为三相电压源逆变器中最流行和最重要的PWM技术，用于控制交流感应、无刷直流、开关磁阻和永磁同步电机。Z-Source逆变器有能力提高直流链路电压，从而增加输出交流电压超出常规逆变器达到的值。由于直流电源和主变换器之间连接了阻抗网络，交流输出电压与直流链路电压的比值得以提高。本文采用空间矢量实现z源逆变器，无刷直流电机由z源逆变器供电。仿真结果得到了SIMULINK的支持。
关键字 |
| z源，空间矢量，低谐波，无刷直流电 |
介绍 |
| 由空间矢量调制器(SVM)控制的电压源逆变器(VSI)产生的输出电压的基本幅值由[1]给出 |
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| 另一方面，z源逆变器(ZSI)产生的输出电压高于电压源逆变器获得的输出电压 |
| vz马克斯> Vs,马克斯 |
| 使用相同的VDc。这是这种配置的主要优点。 |
| ZSI的中间电路由两个电感lz、两个电容和一个二极管dz组成，如图2所示。假设两个电感具有相同的电感，两个电容具有相同的电容，微分方程的阶数可以降为二。中间电路的状态变量为iz和v z。逆变器是由6个igbt组成的两级VSI。负载是一个三相RL电路。 |
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空间矢量脉冲宽度调制 |
| 空间矢量调制是一种用于多相交流发电的PWM控制算法，该算法对参考信号进行定时采样;在每次采样后，选择与参考矢量相邻的非零有源开关矢量和一个或多个零开关矢量作为采样周期的适当部分，以合成参考信号作为所使用矢量的平均值。三腿电压源逆变器的拓扑结构是由于输入线必须永远不会短路和输出电流必须始终连续的约束，电压源逆变器只能假设八个不同的拓扑结构。这八种拓扑中有六种产生非零输出电压，称为非零开关状态，其余两种拓扑产生零输出电压，称为零开关状态。 |
| 空间矢量调制(SVM)技术比传统技术更受欢迎，其优点如下: |
| 它自动实现了与PWM三次谐波注入相关联的宽线性调制范围。 |
| 它具有比常规PWM或其他基于正弦的调制方法更低的基带谐波，或以其他方式优化谐波。 |
| 输出电压比常规调制多15%，即更好的直流链路利用率。 |
| 更有效地利用直流电源电压。 |
| 支持向量机提高了SPWM的输出能力，且不会使输出电压波形失真。 |
| 先进且计算量大的PWM技术。 |
| 更高的效率。 |
| 防止不必要的开关，从而减少换流损失。 |
| 基于α-β平面电压的空间矢量表示的PWM调制的不同方法。 |
实现svpwm的步骤: |
| 1)参考扇区尖端所在扇区由瞬时相位参考值Va *， Vb *和Vc*确定 |
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| 2)计算T1和T2;这里需要查找表来了解Sin(60°- α)和Sin α的值 |
| 3)切换向量的确定。 |
| 使用相应的扇区信息，每个逆变器腿的实际开关时间由有效时间和零序列时间的组合生成。沿α轴相等伏秒的: |
| (VsrAcosα)* t = Vdc * T1 + (Vdccos600) * Ts |
| 沿β轴相等伏秒的: |
| (à  Vsrà sinα) * Ts = (Vdcsin60°)*T2 |
| 求解上述两个联立方程，可得: |
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| |Vsr |表示参考向量的长度，从向量的起点开始测量。 |
| 4)确定适当的控制信号以影响所需的开关动作。 |
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无刷直流电动机建模 |
| 建模是基于以下假设进行的 |
| 转子中由定子谐波引起的感应电流被忽略。 |
| 铁和杂散损失也被忽略了。 |
| 电机建模是基于[3]中提供的推导 |
| 用电常数表示的定子电压方程为 |
| = + p + |
| Rs -转子电阻在哪里 |
| La, Lb, Lc -各相绕组自感 |
| Lm -互感 |
| ias, ibs, ics -定子绕组电流 |
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| 哪里wm -转子速度在机械rad/s |
| B -摩擦系数 |
| J -电机轴惯量 |
仿真结果 |
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结论 |
| 本文观察到，z源逆变器比常规电压源逆变器产生更大的输出电压。空间矢量pwm在zsource逆变器中实现。无刷直流电动机采用z源逆变器供电。得到了无刷直流电动机的梯形电动势、电磁转矩、转速、转子位置等性能特征。 |
参考文献 |
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