SVPWM與SPWM的區(qū)別

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• 發(fā)布時(shí)間：2014/11/17 9:33:38
• 作者：AnyWay中國(guó)

　　SPWM全稱(chēng)Sinusoidal Pulse Width Modulation，意為正弦脈沖寬度調(diào)制，簡(jiǎn)稱(chēng)正弦脈寬調(diào)制，SPWM著眼于產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)的正弦電壓源。理想的SPWM變頻器，不論相電壓還是線(xiàn)電壓，均不包含低次諧波。其最低次的諧波發(fā)生在一倍開(kāi)關(guān)頻率附近。

　　SVPWM出現(xiàn)在SPWM之后，是針對(duì)電機(jī)負(fù)載對(duì)SPWM的做出改良后的技術(shù)。

　　SVPWM全稱(chēng)Space Vector Pulse Width Modulation，意為空間矢量脈沖寬度調(diào)制，簡(jiǎn)稱(chēng)空間矢量脈寬調(diào)制。矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器均基于SVPWM技術(shù)。

　　SVPWM的空間矢量是指通過(guò)電壓矢量產(chǎn)生的磁場(chǎng)矢量，磁場(chǎng)矢量是空間旋轉(zhuǎn)的矢量，SVPWM將電壓矢量通過(guò)脈寬調(diào)制，旨在產(chǎn)生空間旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)矢量。SVPWM從三相輸出電壓的整體效果出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其相電壓往往不是正弦波，但其線(xiàn)電壓是正弦波，而其繞組電流的諧波成分較PWM小，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)更逼近圓形，使得電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)降低。

圖1、SVPWM相電壓波形為馬鞍形，線(xiàn)電壓波形為正弦波

　　基于SVPWM思想，可以衍生出無(wú)數(shù)種調(diào)制技術(shù)，對(duì)于理想三相電機(jī)，SVPWM的無(wú)數(shù)種調(diào)制方式中，有一種的效果與SPWM效果完全相同。然而，實(shí)際的SVPWM，在不影響控制效果的前提下，直流母線(xiàn)電壓利用率有顯著提升。受SVPWM的啟示，某些SPWM變頻器通過(guò)相電壓注入三次諧波，也能達(dá)到類(lèi)似的效果，當(dāng)然，嚴(yán)格講，這已經(jīng)不是嚴(yán)格意義上的SPWM了。

　　此外，SVPWM開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)減少，降低了開(kāi)關(guān)損耗，有利于提升變頻器效率。

　　SPWM和SVPWM的諧波均集中在開(kāi)關(guān)頻率整數(shù)倍附近。SPWM電壓低次諧波含量少；SVPWM電流低次諧波含量少。

圖2、注入三次諧波的SPWM相電壓頻譜