无刷电机正弦波控制

📅 2026/7/13 14:31:43 👁️ 阅读次数 📝 编程学习
无刷电机正弦波控制

1、正弦波控制SPWM

  SPWM 的三相是“独立调制”的,在标准的 SPWM(正弦波脉宽调制)中,每一相都有一个独立的调制波(正弦波)与同一个载波(三角波)比较。
  A相:调制波 ua​(t) 决定 A 相上桥臂的占空比。
  B相:调制波 ub​(t) 决定 B 相上桥臂的占空比。
  C相:调制波 uc​(t) 决定 C 相上桥臂的占空比。
  重点:三相的占空比是独立计算、独立输出的,不是像 SVPWM 那样强制某些相常通或常断。

  对于SVPWM中用的符号 “ABC=100” 在 SVPWM 里是固定的基本矢量(A上桥通,B下桥通,C下桥通)。
  但在 SPWM 中,不存在固定的“ABC=100” 这种说法,因为:
    在SPWM调制中,你得把三相的每个上下桥当一个整体开关来看,上下桥的输出始终是相反的一高一低,PWM决定每一相输出的电压值,当PWM大于50%(上半桥开的时间比下半桥开的时间长)时,这一相输出的就是正弦波的正半轴部分,PWM等于50%(上半桥开的时间和下半桥开的时间一样)时输出就是正弦波的0,PWM小于50%(上半桥开的时间比下半桥开的时间短)时输出的就是正弦波的负半轴部分,在每个 PWM 周期内,三相桥臂的开关状态都会随着占空比变化而变化。
    即使某一个瞬间 A=1、B=0、C=0,下一刻随着调制波变化,B 或 C 也会变为 1。
    所以在 SPWM 里说“当前 ABC=100”只是一个瞬时状态,而不是像 SVPWM 那样在一个扇区内固定使用某两个非零矢量。

  SPWM的核心就是:
    每一相独立控制,相同周期输出不同占空比的值,
    通过该相上桥臂的PWM占空比(互补下桥臂自动取反)来调节该相输出电压的平均值,实际控制时也只是控制定时器的PWM占空比,从而定时器自动控制三相上下桥的开关,不用人为去控制三相的上下桥开关。
    三相各自按正弦规律变化的占空比 → 三相输出正弦电压波形

  SPWM:
    B 相占空比 0%(下桥臂常通)→ B 相电压 ≈ -150V
    B 相占空比 30%(下桥臂 30% 时间通)→ B 相平均电压 ≈ -45V
    状态标签都是“0”,但电压不同。
  SVPWM(第I扇区):
    B 相要么 0(U4 期间),要么 1(U6 期间),没有中间占空比调节。
    电压控制靠时间分配,而不是连续改变下桥臂占空比。