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直流調速器|SPMC75實現SVPWM合成
發布時間 : 2018-06-13 17:35 瀏覽量 : 40

隨著計算機技術和電力電子技術的發展,變頻驅動技術憑借其優異的性能,在當今交流調速領域的應用越來越廣。
變頻驅動主要使用的驅動波形主要有SPWM和SVPWM兩種。SPWM原理簡單、實現容易,是現在使用最廣的一種變頻驅動波形。但其有一個致命的弱點是其電源利用率不高(只有86%)、諧波成分大。因此,在新近開發的產品中其應用逐漸被性能優異的SVPWM所取代。
SVPWM是一種電壓利用率、低諧波成分的變頻驅動波形,還有開關次數少、功率管功耗小等特點。同時,SVPWM還能很好的結合矢量控制算法、以最大限度的發揮設備的性能。因此被越來越多的變頻設備所采用。
1.2 芯片簡介
SPMC75系列MCU是凌陽科技公司設計開發的高性能16位通用MCU,具有很強的抗干擾能力、豐富易用的資源以及優良的結構,特別是增強的定時計數器和PWM輸出功能。
SPMC75系列MCU使用凌陽u'nSP內核,u'nSP內核是一種高效的16位CISC內核。支持乘法、乘法累加、32/16位除法、FIR等高性能運算;支持兩種中斷模式??梢苑奖愕漠a生SPWM波、空間電壓向量PWM(SVPWM)等各種電機驅動波形。
除了擁有高性能的CPU外,SPMC75系列MCU還集成了多種功能模塊:多功能I/O口、同步和異步串行口、高性能ADC、普通的定時計數器、多功能的捕獲比較模塊、BLDC電機驅動專用位置偵測接口、兩相增量編碼器接口、能產生各種電機驅動波形的PWM發生器等。同時,SPMC75系列單片機內部集成了32K Words的Flash和2K Words的SRAM。
利用這些硬設支持,SPMC75系列單片機可以完成諸如家用電變頻驅動、標準的工業變頻驅動器、多環的伺服驅動系統等復雜應用。
1.3 SVPWM合成原理
如圖 1-1所示的三相逆變橋中六個開關管有8種允許的開關組合,其中有6種有效的開關組合,稱為非零基本空間電壓矢量;有2種為無效開關狀態,稱為零空間電壓矢量。當逆變器單獨輸出六種基本電壓空間矢量時,電動機的定子磁鏈矢量 的矢端的運動軌跡是一個正六邊形,如圖 1-2所示。
 

顯然,按照這樣的供電方式只能形成正六邊形的旋轉磁場,而不是我們希望的圓形旋轉磁場。
怎樣獲得圓形旋轉磁場?一個思路是,如果在定子里形成的旋轉磁場不是正六邊形,而是正多邊形,我們就可以得到近似的圓形旋轉磁場。顯然,正多邊形的邊數越多,近似的程度就越多。但是非零的基本電壓空間矢量只有六個,如果相獲得盡可能多的多邊形旋轉磁場,就必須有更多的逆變器開關狀態。下面介紹這種線性時間組合方法。

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