空间矢量调制的作用，双空间矢量调制

本应用笔记介绍利用Z32F128微控制器实现三相BLDC电机的空间矢量调制。演示了微控制器如何实现BLDC电机高效、经济的矢量调制。

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本应用笔记介绍利用Z32F128微控制器实现三相BLDC电机的空间矢量调制。演示了微控制器如何实现BLDC电机高效、经济的矢量调制。

可以通过在六边形中创建旋转电压参考矢量来控制三相BLDC电机，并且电压参考矢量的旋转速度决定了电机的旋转频率。本应用笔记讨论的空间矢量调制应用使用一个BLDC电机和三个霍尔传感器进行角度位置反馈。

讨论

电机由定子和固定框架组成，其中旋转部件或转子安装在带有轴承的轴上。在三相BLDC电机中，定子上装有三组电感线圈，由三路交流电压输入供电，这些电压输入的相位差为120度，产生旋转的磁通场。定子磁通场对转子的永久磁通场施加磁力，从而在输出轴上产生扭矩。

在三相电机控制的应用中，电机的输入电压由三相逆变桥产生。该桥包括三个互补的源极/漏极晶体管对，它们响应来自微控制器的数字控制信号，将接地或总线电压DC连接到其三个输出中的每一个。Z32F128 ARM MCU对电桥控制信号使用PWM，在电桥输出端产生三个近似正弦的交流波形，所需相移为120度。

每个微控制器的PWM输出的占空比将改变，以控制产生的交流信号的周期和幅度，然后确定电机的速度和扭矩。

操作原理

与三次谐波注入正弦PWM类似，空间矢量调制方法使用大约15%的可用总线电压，从而提高电机运行效率。

图1中的旋转矢量受到vbus和VBUS电压中心的约束，这与三次谐波注入的正弦PWM不同，相电压的中性点被限制在母线电压的一半，如图1所示。

图2空间矢量调制的母线电压利用率空间矢量调制不受VBUS和中心电压的限制，可以在空间浮动，如图2所示。

与在逆变器的每个推挽级产生正弦电流的正弦PWM不同，空间矢量调制将整个逆变器作为一个单元来操作，以产生正弦电流。在这个过程中，逆变器在六边形内的八个不同状态下运行，其中两个被称为零矢量，因为它们不产生电压，而六个状态产生非零电压。