大家好,我是CST电磁兼容性仿真。这是我的第59篇原创文章。
在做电机控制器的CST电磁兼容性仿真的时候,很多人通常使用CST Studio Suite软件自带的SVPWM算法脚本去生成六个PWM驱动信号作为激励信号进行电磁兼容性仿真。当然也有一些能力强会编程的小伙伴自己去写SVPWM算法,比如六相叠加SVPWM算法,SVPWM的七段式和五段式算法都有。
达索系统的CST Studio Suite软件做二次开发的工程师选择了是一种更简单的算法,它不用去区分分区,也不用复杂的公式就可以计算出马鞍波,这种简明的方法叫均值零序分量注入的SVPWM算法。
均值零序信号算法原本只是SPWM的一个算法,但SPWM与SVPWM的区别就只在于SPWM是使用方波也就是PWM去模拟正弦波的,SVPWM是根据调整不同的零序分量来减小开关频率,好处自然是可以减少开关损耗,但SVPWM和SVPWM本质算法都是一样的,只是实现方式不同。SPWM调制技术相比较SVPWM,省略了扇区判断,矢量合成等步骤,相对来说更加简单,但是最大输出线电压只有√3/2Udc。基于零序分量注入可以提高母线电压利用率,并且合适的零序分量还能达到SVPWM的效果。
三相输出电压基波分量可以表示为
其中Ua,Ub,Uc为电压波形,m为调制度,只考虑线性区间,0<m<1,
w为角速度2*pi*f,Vdc为PWM波的高边电压。
首先在每个时间点取Ua,Ub,Uc的最大值。获得一组数据,公式如下
然后再每个时间点取Ua,Ub,Uc的最小值。获得一组数据,公式如下
最后取平均值,公式如下:
波形如下图所示
可以看出,中间的折线就是V0这个调制值,是一个周期为原波形1/3的三角波,然后和原来三相电压的波形叠加,即这个作为调制波,原三相电压作为载波进行调制,就可以得出马鞍波。