多电压矢量连续切换的SVPWM模式

图2-7 18脉冲开关模式的矢量图与电压波形

此法采用多个电压矢量使对应的磁链矢量围成一个多边形来近似圆形，如图2-7a所示，图中选用不同的电压矢量、不同的经历时间（角度）进行切换，共切换18次，得出18个脉冲，称为18脉冲法。这种方法要按对应磁链矢量方向的电压矢量来选择电压，连续切换下去，便得到图中所示磁链多边形，接近圆形，削减了谐波。选择的原则是，所选矢量必须与磁链轨迹方向一致，经历的时间（角度）要符合磁链轨迹为圆形的要求。从图可看出此轨迹接近了圆形，输出相电压和线电压波形如图2-7b所示，这种调制效果比上一节所述的6脉冲方法好。若要磁链轨迹线电压进一步接近圆形，可增加脉冲数（即切换次数），如30脉冲，得到的磁链轨迹如图2-8所示。此外还有42脉冲切换模式，效果比30脉冲好，在此从略。

图2-8 30脉冲模式的矢量图与电压波形

以上几种调制模式可以配合使用，在电动机低速运行时采用42或30脉冲调制模式，由于5、7、11和13次谐波得到抑制，故可改善调速系统的低速特性；而当电动机高速运行时，由于基波电压的频率提高了，5、7、11和13次谐波的频率也随之提高，它们所产生的谐波影响不再对电动机构成威胁，为了减小SVPWM逆变器功率器件的开关损耗，可转换成18脉冲或6脉冲开关模式。

这种连续切换形成接近圆形磁链的方式主要缺点是每段长度不一，极不规范，导致控制复杂化；而且谐波抑制效果并不很好，转矩有脉动，故很少采用。

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图2-9 保持|Ψ_s|不变时电压矢量选取

与上述方法类似的还有图2-9所示的模式，只是矢量的选择取决于保持磁链幅值的不变。先设置一个磁链轨迹（即图2-9中的那个环），其半径等于给定值|Ψ_s|^*，再给定允许变化范围Δ|Ψ_s|（即允许的误差值），也就是内外圆环的距离。选取电压矢量u_s（S_a，S_b，S_c），使|Ψ_s|跟踪|Ψ_s|^*，满足下式的要求：

图2-10 电压矢量与相电压和线电压波形的对应关系

运行中从测量得到的电压、电流值计算出定子磁链值|Ψ_s|，与给定值|Ψ_s|^*比较，如满足式（2-3），则继续保持该电压矢量不变，若超过允许值Δ|Ψ_s|，则改变电压矢量，使|Ψ_s|减小，接近给定值|Ψ_s|^*。同理，如小于给定，则改变电压矢量增加磁链值。例如，在A点设磁链值符合给定的值，电压矢量u₄继续运行，到B点时设磁链值超过最大允许值，则改用电压矢量u₅减小磁链，当到C点，设超过最小允许值，则改用矢量u₄提升磁链。按此操作，便可正常运行，显然给定误差愈小，一周内电压矢量改变次数越多，电压构成的多边形边数越多，磁链矢量轨迹越接近于圆。图2-10所示为此种模式得到的输出电压波形。