基于DSP的感应电机SVPWM矢量控制系统

1引言

　　近年来交流变频调速系统发展很快，已成为调速系统的主要研究和发展方向。1971年提出的矢量控制理论根据磁动势等效原则，应用坐标变换将三相系统等效为二相系统，再经过按磁场定向的同步旋转变换实现了定子电流励磁分量与转矩分量之间的解耦，从而达到对交流电机的磁链和电流分别控制的目的。这样就可将一台三相异步电动机等效为直流电机来控制，因而获得了与直流调速系统同样的静、动态性能。

　　2矢量控制的原理

　　矢量控制也称为磁场定向控制，其基本思路是模拟直流电机来控制，根据磁动势和功率不变的原则通过坐标变换，将三相静止坐标变换成两相静止坐标(即 Clarck变换)，然后通过旋转变换将两相静止坐标变成两相旋转坐标(即 Park变换),在 Park变换下将定子电流矢量分解成按转子磁场定向的两个直流分量iM ,iT(其中iM称为励磁电流分量, iT为转矩电流分量)，并对其分别加以控制。控制 iM就相当于控制磁通，而控制 iT就相当于控制转矩。通过解耦，控制交流电动机和控制直流电动机一样方便，图 1所示为矢量控制的结构框图。

　　3电压空间矢量 SVPWM的原理

　　空间电压矢量调制法是以三相对称正弦波电压供电时交流电机的理想磁通圆为基准，用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近基准圆磁通，并由它们比较的结果决定逆变器的开关状态，形成 PWM波形。位于同一桥臂的功率管的导通状态是相反的。当位于同一桥臂的上面的功率管导通时，下桥臂的功率管一定是关断的。假设功率管导通状态为1，关断状态为0，我们只通过上桥臂功率管的开关状态（这里表示成开关向量[ a，b，c]T，可以推

　　假定 Uout处于1 0扇区中，定义 T1、T2和T0分别为向量 V4、V6、V0(或V7)的持续时间，T为载波 PWM的周期。由以下两式可算出 T1、T2和 T0：