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离散空间矢量调制方法

发布时间:2015-01-19

目前,离散空间矢量调制方法在当代的应用可谓是越来越广泛,离散空间矢量调制方法是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解离散空间矢量调制方法
无差拍的直接转矩控制从理论上可以最大化地消除转矩和磁链的的误差,克服了Bang-Bang控制不精确性的弱点,但是需要比较大的计算量,并且这些计算都是与电机参数有关,容易引起计算上的误差。因此在文献中提出了既不需要多少计算,又能提高转矩和磁链控制精度的离散空间矢量调制方法。

在离散空间矢量调制方法中,通过对两电平逆变器输出的六个基本电压矢量中的相邻电压矢量和零电压矢量进行有规律的合成,如图3是使用相邻的单一矢量2和单一矢量3以及零电压矢量合成出来的空间电压矢量。从图3中可以看出其合成方法是把整个采样周期平均分为3段,每一段由非零电压矢量或零电压矢量组成,如空间电压矢量23Z是由矢量2和矢量3以及零电压矢量各作用1/3采样周期,可以采用5段式或7段式方式合成(文中没说明),利用这种有规律的合成方法一共可以合成出10个电压矢量。

细化的电压矢量可以对转矩和磁链进行更精确的控制,文献中对磁链使用了传统的2级滞环Bang-Bang控制,而考虑到转矩需要动态响应快,对其划分了5级滞环Bang-Bang控制,如图4所示,不同的误差带内使用不同的电压矢量表。另外,作者通过推导得到电压矢量对转矩变化的影响式子如下所示:

从式⑽中可以看出同一电压矢量在低速和高速对转矩变化的影响是不同的。因此,在不同的速度范围使用了不同的电压矢量,如图3所示。从另一方面看,低速使用幅值小的电压矢量以及高速使用幅值大的电压矢量也是符合V/f=C这一规律的。传统的直接转矩控制在低速时连续使用较多的零电压矢量使开关频率很低,转矩脉动大。而按照离散空间矢量调制的方法由于低速使用幅值小的电压矢量,因此连续使用的零电压矢量少,开关频率高,转矩脉动小。另外,由于高速时的电压矢量比较多,可以划分12个扇区,使用两个电压矢量表,这样可以进行更精确的控制。

从以上分析可以看出,离散的空间矢量调制方法易于实现,不需要有无差拍控制那样多的计算,保持了传统Bang-Bang控制的优点,因此鲁棒性好,但相对于传统的直接转矩控制又可以提高转矩和磁链控制精度,减小低速转矩脉动。但是控制精度越提高,矢量划分就越细,电压矢量控制表就越多越大,这将增加控制的复杂性。因此,如果能让离散的空间矢量调制与无差拍控制结合起来,将会有助于克服这个缺点。

综上所述,本文已为讲解离散空间矢量调制方法,相信大家对离散空间矢量调制方法的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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