一種變頻調(diào)速系統(tǒng)的SVPWM控制設(shè)計(jì)

1．3 脈沖整形電路
如圖4所示，+5V(A)不同于+5V(B)，GND(A)也不同于GND(B)，二者不共地，其原因在于光耦6N137的兩側(cè)不能共地，否則達(dá)不到隔離的目的，還可抑制電源側(cè)對(duì)信號(hào)輸出側(cè)的電磁干擾，能夠得到更優(yōu)秀的A、B相波形。

由ST公司的運(yùn)放LM339組成的遲滯比較器，其主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，當(dāng)輸入信號(hào)受干擾或噪聲的影響而上下波動(dòng)時(shí)，適當(dāng)調(diào)整比較器的輸入電平差值即可避免比較器的輸出電壓因干擾或震動(dòng)而發(fā)生改變。輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過△U之值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的；但隨之而來的是分辨率降低，因?yàn)閷?duì)遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于△U的兩個(gè)輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度，還可避免由于電路寄生耦合而產(chǎn)生的自激振蕩。

其中，在轉(zhuǎn)速不太低時(shí)，定子電阻壓降RsIs可忽略。Rs為定子電阻；us、Is、ψs分別為定子三相電壓、電流、磁鏈的合成空間矢量；φm是磁鏈的幅值，ω1為其旋轉(zhuǎn)角速度。電壓us也可表示為：

其中，uAO、u BO、uCO為A、B、C三相相對(duì)于原點(diǎn)O的電壓。
逆變的每相橋臂有兩種開關(guān)電平(+ud和-ud)，因此每周期逆變器共8種工作狀態(tài)。其中首尾兩種狀態(tài)是冗余的，狀態(tài)切換后分別形成6個(gè)空間電壓矢量和、磁鏈?zhǔn)噶?，如圖5所示。如果想獲得更多或逼近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，須在每個(gè)π／3時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)工作狀態(tài)，以形成更多相位不同的空間電壓矢量。圖6繪出了逼近圓形時(shí)的磁鏈?zhǔn)噶寇壽E。如果每周期只切換6次，當(dāng)電壓為u1時(shí)，磁鏈增量為u1△t=△ψ1，磁鏈軌跡呈六邊形。不同空間電壓矢量在不同時(shí)間作用下的線性組合就可得到所需相位的磁鏈增量。增加開關(guān)切換次數(shù)可使磁鏈逼近圓形，如圖6中的磁鏈增量由△ψ11、△ψ12、△ψ13、△ψ14、△ψ15、△ψ16六段組成?！鳓?1是u1和u6在不同作用時(shí)間下合成的，即

其中，t1、t2為作用時(shí)間；T0為采樣周期。

2．2 SVPWM軟件實(shí)現(xiàn)
SVPWM中斷服務(wù)程序流程如圖7所示。測(cè)速編碼器將測(cè)得脈沖經(jīng)整形電路后送入單片機(jī)，再經(jīng)過PI調(diào)節(jié)，設(shè)置定時(shí)器，在每次速度采樣的時(shí)間內(nèi)計(jì)算轉(zhuǎn)角增量和空間電壓矢量的相角，進(jìn)行SVP-WM波的調(diào)制。 此開放式教研系統(tǒng)還加入了二級(jí)控制系統(tǒng)，通過設(shè)置Twido PLC參數(shù)可對(duì)各個(gè)系統(tǒng)分別控制，也可由上位機(jī)直接控制。