簡化兩電平SVM法

首先我們先來看一下最近三矢量NTV法和簡化兩電平SVM法扇區劃分的比較，見下圖：

最近NTV法 簡化兩電平法

為了能夠保證參考矢量在同一個扇區內可以使用相同的空間矢量，避免輸入電流方向在一個扇區內發生變化，就需要將最近三矢量法的扇區劃分順時針旋轉30°來得到新的扇區劃分。

我們以第I扇區來看，此時有Ua＞0，Ub＜0，Uc＜0，當忽略濾波電感的影響時，可認為參考矢量與輸入電流同相位，即ia＞0、ib＜0、ic＜0，則A相能輸出的電平為正和零，B和C相能輸出的電平為負和零。可知在第I扇區內每相輸出的電平數為2個，故該扇區內部有23個矢量，即Vs1+(poo)和Vs1-(onn)、Vs6-(ono)和Vs2-(oon)、V0(ooo)和VL1(pnn)、VM1(pon)和VM6(pno)。

三電平矢量 兩電平等效矢量

由這8個矢量和其邊界點構成一個六邊形，如上左圖。將這些矢量減去對應扇區的小矢量Vs1+(poo)和Vs1-(onn)，得到相應的矢量V'1~V'6和V'0，如上右圖。新的矢量構成了一個以小矢量的端點為中心的正六邊形，細分的話可以分為六個子扇區(A\B\C\D\E\F區)。

鑒于兩電平SVM在扇區判斷和計算矢量作用時間上的簡便，所以我們可以借用兩電平調制的原則進行一下等效處理。當參考矢量Vref位于上左圖所示位置的時候，經過矢量變換，也就是減去短矢量之后可以得到上右圖所示位于A區的參考矢量V'ref，此時依據兩電平SVM調制的原則，將V'1、V'2和V'0作為合成V'ref的基本矢量，由伏秒平衡可知：

其中，Ts為開關周期，T1、T2、T0分別為矢量V'1、V'2和V'0的作用時間。

根據原矢量和變換后矢量的關系，用原矢量代入上式，再根據矢量配置的簡便性和中點電壓平衡控制來確定。

以第I扇區A子扇區為例來介紹一下各矢量作用時間的計算過程。取新的參考矢量V'ref再坐標軸α'和β'的投影Vα'和Vβ'，則

可以得到對應矢量的作用時間，為

當新參考矢量V'ref不在I-A子扇區內，我們可以通過旋轉矢量ejφ，將其旋轉至I-A扇區，再以上式來計算作用時間。矢量旋轉公式如下，i=1，2.....，5，其中當參考矢量位于I-B時i=1，位于I-C時i=2，以此類推。

下圖是∥扇區旋轉至I扇區的圖：

對于SVM來說，每個扇區都會有小矢量參與合成目標矢量，同時矢量順序的配置需要滿足以下原則：

①矢量每次切換時僅有一個開關動作，也就是說僅有一相狀態變化；

②矢量的作用順序對稱配置；

③將小矢量安排再整個序列的首末和中間位置。

總之，矢量安排的一般順序為：小矢量--其他矢量--小矢量--其他矢量--小矢量，小矢量有兩種選擇即Vs+和Vs-，則根據矢量選擇結果、作用時間和配置順序可以得到三相驅動信號的波形和占空比的大小。

大家可以看看下面的第I扇區矢量配置順序：

可以看出，該子扇區內各矢量VL1、VM1、Vs1+和Vs1-作用時間分別為T1、T2、Tp和T0-Tp，那么我們可以得到各相占空比：

值得注意的是，當目標矢量處于不同扇區的時候，驅動信號的形式和占空比的表達式都是不相同的。