1.我们首先阐述为什么要使用SVPWM? 因为SPWM的直流电压利用率小造成浪费分析相电压Vphase电机每相对中心点之间的电压 (逆变器的Vphase Udc / 2)线电压Vline任意两相之间的电压差,而 $$Vline Vphase * \sqrt(3)$$直流电压利用率线电压与直流电压之比SPWM线电压$$ Vline Vphase * \sqrt(3) Udc / 2 * \sqrt(3) 0.866Udc $$利用率0.866造成浪费为什么用SVPWMSVPWM的直流母线电压利用率为$$Vline Vphase * \sqrt(3) Udc/\sqrt(3)* \sqrt(3) Udc$$此时直流母线电压利用率为1可以看到SPWM的直流电压利用率是 0.866会造成浪费故我们采用更高效的SVPWM即期望线电压为Udc2.SVPWM逆变器最大电压幅值数值关系为什么是$VphaseUdc/sqrt(3)$在SVPWM中 由开关管状态生成的六个基本非零电压的幅值为,由Clark变换:在开关管100状态$UaUdc,Ub0,Uc0$Ualpha和Ubeta的值为即$U_{alpha}\frac{2U_{dc}}{3}$即此时逆变器最大电压幅值为: $$U_{max}\frac{2U_{dc}}{3}$$在上图中开关状态(1,0,0)对应的空间电压矢量U1位于α轴上其幅值为 2/3Udc即六边形外切圆的半径为2/3Udc根据三角形关系得到内切圆半径(上图绿色的线)即在线性调制区内我们所能达到的所需电压的最大幅值为$Uout Udc/sqrt(3)$2.关于调制比定义调制波幅峰值和载波峰值的比值其中Aref是调制波的峰值Af是载波的峰值而在SVPWM中我们定义调制比为式子中Um即为Uout问题我们为什么要这么定义调制比回答SVPWM中我们定义载波电压为逆变器能输出的最大峰值电压即六边形内切圆即为内切圆半径为Udc/sqrt(3),定义调制波为我们生成给定电压的模长Uout,1若我们生成所需的电压为内切圆的$$Uref Udc/\sqrt(3)$$带入上式调制比公式得到M1即在线性调制范围内此时多为同步调制即载波频率不变2若我们生成所需的电压为外切圆的Uref 2/3Udc带入上式调制比公式得到M1.154即在非线性调制范围内此时合成的电压矢量不是完美的圆3.马鞍波的作用提高母线电压利用率/生成圆形的旋转磁场视角一提高母线电压利用率在前面我们已经提到在不发生过调制的情况下SVPWM能输出的相电压峰值为Udc/sqrt(3),即线电压最大峰值为Udc即我们希望得到线电压为幅值最大为Udc的完美正弦波。而若我们以标准的幅值最大为Udc的正弦波为调制波(即SPWM,理论上调制波和载波比最大为1输出相电压峰值为Udc/2小于Udc/sqrt(3),电压利用率小Udc/sqrt(3) / Udc/2 1.1547即SVPWM比SPWM利用率提高15.47%而若再增大正弦调制波幅值会造成过调制。如何在不造成过调制的情况下提高母线电压的利用率我们在标准正弦波的基础上注入三次谐波让正弦波的顶被“削平”即降低了调制波的幅值而三相的三次谐波会相互抵消不会出现在最终的线电压输出里而马鞍波作为调制波在调制后生成的基波分量是相电压峰值为Udc/sqrt(3)即最大线电压Udc
