顧一下上篇《SVPWM基礎篇》里我們講到的SVPWM的基本實現方法,有以下基本結論:
調製比計算方法:電壓矢量的長度與母線電壓一半的比值,如下圖 OM向量的長度為
但這個事情就這麼完了嗎?還真沒完。
一種最為典型的過調製的實現方法是:
很明顯,當過調製發生時,一方面由於最大化的利用了逆變器的潛力,電機的輸出功率會增加,另一方面由於其電壓矢量不再是一個圓(電機在不同角度下,合成的電壓矢量的長度不相同),電壓矢量有畸變產生,輸出紋波也會增加,模擬見下。
過調製與電流採樣
在前文《永磁同步電機力矩控制(四):相線電流採樣》和《永磁同步電機力矩控制(五):母線低邊電流採樣》我們分析了幾種電流採樣方式的異同,除了相線電流採樣的方式在任意時刻都可以採集到相線電流之外,下橋臂採樣和低邊母線電流採樣的方式都需要在某些特殊的時刻對電流進行採樣,前文使用移相的方法部分可以解決部分這個問題,但是使用過調製以後,需要有更多的處理。
削頂
在前文中,我們講到SVPWM的相電壓波形是鞍形波(雙頭波),但實際上,根據衝量等效原理,我們在實際應用的時候,可以把SVPWM的相線電壓波形再切換成如下圖所示的削頂正弦波(調製比在1.15以內時,線電壓仍為正弦波)。削頂帶來的好處:
(1)一相削頂的時候,意味著另外的兩相同時也發生了占空比上移或者下移,通過選擇合適的削頂時機,在低邊採樣策略下,可以使得另外兩相有更多的電流採樣時間窗口。
(2)削頂的發生的時候,某一相的MOS處於常開或常閉狀態,減少了驅動橋的開關損耗。
切角
即便是採取了削頂的策略,在六邊形的頂點處附近,針對低邊採樣方案而言,仍然不會存在足夠的電流採樣時間窗口,這時候就必須切角了。對母線低邊採樣而言要切掉6個角,對相線下橋臂電流採樣而言要切掉三個角。