基于DSP的异步电动机SVPWM系统研究

在国民经经济建设和国防科技事业的进程当中，电气传动的应用极为重要。为满足运行、生产、工艺上的性能要求和能明显节约电能的需要，许多生产机械都需要进行调速。20世纪80年代以前，要求调速的设备多用直流电动机调速，但由于直流电动机结构复杂，制造费时以及需要经常性维护等缺点，使得人们一直努力寻找能替代直流电动机调速的交流电动机调速。随着电力电子技术、PWM调制技术、计算机控制技术、交流电动机的控制技术的发展，交流调速系统由于其坚固耐用、运行可靠等众多优点，正在逐步取代以前直流调速系统，在传动领域占据主导地位。 本文在介绍了交流调速系统的种种主流技术后，较为详细地讨论了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术，并对恒压频比且为同步调制时的SVPWM矢量的选择，进行了细致地推导。在分析了常用的SVPWM技术方案基础上，提出了一种在低频时转矩脉动更小的空间矢量PWM技术，并对比SVPWM调制分析了其优缺点，结论得到了仿真研究的证实。本文给出了电压型PWM变换器和电动机的仿真组态模型，详细讨论了如何用MATLAB中的SIMULINK进行仿真的具体步骤及注意要项。 本研究设计了采用DSP芯片TMS320F243和智能功率模块IPM的功率硬件平台，编程实现了整个调制过程实验，实测了电机侧电压、电流波形。仿真与实验结果，为应用TMS320F243 DSP实现SVPWM变频调速的产品化提供了经验和借鉴。