1 1 SVPW M 的基本原理分析 SVPW M 控制的基本思想是将电机与逆变器看作一个整体，通过控制逆变器开关的导通和关断状态的顺序来控制三相异步电机运行状态，使其在内部产生一个恒定幅值、逼近圆形的旋转磁场。 当三相异步电机的定子端输入一个三相对称的电压时，会产生一个三相对称的电流，并且在电机内部产生一个旋转磁场。根据三相异步电机的物理特性得出： iRdtdu (1) 式中 u —电机定子端电压； ψ—电机内部磁链； i—电机的定子电流； R—电机的定子电阻。 在三相电源的电压频率较高时，磁链的变化率很快，故上式近似为： dtdu (2) 对等式左右同时两边积分得到： u dt (3) 若考虑一段很小的时间 t内的变化，上式可以改写为： tu 0 (4) 其中ψ 是电机内部磁链的初始值，u 为电压空间矢量。通过上式可以看出一个空间电压矢量表示了电机内部磁链的增量。 下图是两电平牵引逆变器的主电路图： MT1T3T5T4T6T2UdUd 图 1 两电平牵引逆变器主电路图 从图中可以看出其拓扑结构是由六个开关管 T1，T2，T3，T4，T5，T6 构 2 成的三相全桥。由两电平电压型逆变器的控制方法可知，位于同一桥臂上的开关函数为互补关系，在这里定义开关量SA SB SC 为各桥臂开关的通断状态。当Si=1 时，上桥臂导通，下桥臂关断；当Si=0 时，下桥臂导通，上桥臂关断，其中i=A、B、C，依次代表从左到右三个桥臂。这样，由SA SB SC 可组成000、001、010、011、100、101、110、111 这8 种开关模式。 在不同的开关模式下，逆变器会根据指令脉冲产生不同的输出电压。因为电机定子绕组在空间上是三相对称的，由空间电压矢量的定义可知，三相逆变器所输出的相电压有八个基本空间电压矢量，它们分别定义为0U 、1U 、2U 、3U 、4U 、5U 、6U 、7U ，其中0U 和7U 为空间电压零矢量，即开关模式位于000 和 111状态，逆变器输出相的电压为0。两电平逆变器基本空间电压矢量的位置与大小可由下图表示： 4(100)U6(110)U2(010)U3(011)U1(001)U5(101)U7(111)U0(000)UIIIIVIVVIIIO 图 2 基本空间电压矢量图 为了计算和分析的方便，通常将所得到的空间电压矢量变换到两相静止 αβ坐标系中。通过此步骤可以得到输出相电压矢量[UA UB UC]T 与开关状态[SA SB SC]T 的关系： CBAdCBASSSUUUU2111211...
