永磁同步电机恒压频比开环控制系统Matlab/Simulink仿真分析(二)

前言

本章节是对上一章节的补充，上一章节恒压频比开环控制系统采用SPWM控制方式实现，本章节采用SVPWM控制方式实现，也为后续章节的分析奠定一个基础。

一、SVPWM

有关SVPWM控制方式在本章节不展开分析，后续会专门写一章节进行分析。交流电机需要输入三相正弦电流的最终目的就是在电机空间形成圆形磁场，从而产生恒定的电磁转矩。把逆变器和交流电机视为一个整体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作，这种控制方法称为“磁链跟踪控制”，磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的，所以又称为“电压空间矢量PWM控制”，即SVPWM。

与SPWM控制相比，SVPWM有更高的电压利用率，其输出电压最高可提高15%左右。

二、永磁同步电机恒压频比开环控制系统Matlab/Simulink仿真分析

永磁同步电机恒压频比开环控制系统Matlab/Simulink仿真框图如下：

2.1.仿真电路分析

2.1.1.恒压频比控制算法

与上一章节的不同点就是，生成的αβ坐标系下的电压没有经过反Clark变换生成输入到电机的三相电压实现SPWM控制，而是生成马鞍波实现SVPWM控制。

目标转速1200r/min时的SVPWM波形如下所示：

上一章节两相坐标系经反Clark变换生成的是标准的正弦波如下所示：

2.1.2.输出处理

与上一章节一致，此处作了一个归一化处理，使SVPWM输出的波形在[0 1]区间内。

2.1.3.主电路

主电路为三相逆变电路与永磁同步电机，设置同上一章节。

2.2.仿真结果分析

2.2.1.设定目标转速为1200r/min

目标转速与实际转速的波形曲线：

稳态时，目标转速与实际转速的误差：

稳态时，电机定子电流：

电机转子位置：

dq坐标系下的定子电流值：

电磁转矩：

2.2.1.设定目标转速为变化值

目标转速：

目标转速与实际转速：

三、永磁同步电机恒压频比开环控制系统代码生成及工程实现

功能需求、硬件设计、软件设计以及代码生成同上一章节。

3.1.仿真验证

3.1.仿真验证

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总结

作为上一章节的补充，本章节采用SVPWM的控制方式实现了永磁同步电机恒压频比开环控制的Matlab/Simulink仿真及工程实现，为后续章节的分析奠定基础。