经典的SPWM(空间矢量脉宽调制)控制方法是一种用于三相电压源逆变器(VSI)的数字PWM控制技术。这种方法通过生成三个相位相差120度的方波信号,并根据它们的占空比来合成一个旋转的电压空间矢量,从而实现对输出电压的精确控制。

以下是经典SPWM控制方法的基本步骤:

  1. 电压向量表示:
  2. 将三相电压源逆变器的输出电压分解为三个相互垂直的电压向量,通常表示为Ua、Ub和Uc。

  3. 电压矢量的合成:

  4. 使用三个相电压的PWM信号来合成一个旋转的电压空间矢量。这三个PWM信号的相位分别相差120度,且它们的占空比决定了合成的电压矢量的大小。

  5. PWM信号生成:

  6. 根据电压矢量的合成需要,生成相应的PWM信号。这些信号用于控制逆变器的开关管,以产生所需的电压矢量。

  7. 电流采样与反馈:

  8. 采集逆变器输出端的电流信号,并将其与期望的输出电压进行比较,形成误差信号。
  9. 将误差信号用于调整PWM信号的占空比,以实现输出电压的实时跟踪。

  10. 转速与位置控制:

  11. 在电机驱动系统中,SPWM控制不仅用于调节输出电压,还用于控制电机的转速和位置。通过与电机的转速传感器和位置传感器结合,可以实现对电机运行状态的精确控制。

经典SPWM控制方法具有结构简单、易于实现等优点,在工业自动化、电力电子等领域得到了广泛应用。**,它也存在一些局限性,如对电网谐波污染、电机转矩波动等问题的敏感性。为了解决这些问题,人们提出了多种改进的SPWM控制方法,如空间矢量脉宽调制(SVPWM)、三角波比较SPWM等。