空間ベクトル変調

空間ベクトル変調（SVM ）は、パルス幅変調（PWM）を制御するアルゴリズムであり、1982年にGerhard Pfaff、Alois Weschta、Albert Wickによって発明されました。^[1]^{[2]これは、}交流（AC）波形の作成に使用され、最も一般的には、複数のクラスDアンプを使用して3相AC駆動モーターをDCからさまざまな速度で駆動します。SVMにはさまざまなバリエーションがあり、品質と計算要件が異なります。開発が活発に行われている分野の1つは、これらのアルゴリズムに固有の高速スイッチングによって生成される全高調波歪み（THD）の低減です。

原理

右に示す 3 相インバーターは、一連のスイッチを介して DC 電源を 3 相モーターに接続できる 3 つの出力レッグに変換します。

スイッチは、同じレッグ内の両方のスイッチがオンにならないように制御する必要があります。そうしないと、DC 電源がショートします。この要件は、レッグ内のスイッチの補完的な動作によって満たされます。つまり、A ⁺がオンの場合は A ^{-がオフになり、その逆も同様です。これにより、インバーターの可能なスイッチングベクトルは 8 つ (V}₀から V ₇まで、6 つのアクティブスイッチングベクトルと 2 つのゼロベクトル)になります。

_{アクティブスイッチングベクトル V 1-6}の列を見ていくと、出力電圧はパルス状の正弦波として変化し、各レッグは位相角で 120 度オフセットされていることに注意してください。

空間ベクトル変調を実装するには、基準信号 V _{ref を}周波数 f _s (T _s = 1/f _{s ) でサンプリングします。基準信号は}、変換を使用して 3 つの個別の位相基準から生成できます。次に、2 つの隣接するアクティブスイッチングベクトルとゼロベクトルの 1 つまたは両方を組み合わせて、基準ベクトルを合成します。ベクトルの順序と使用するゼロベクトルを選択するためのさまざまな戦略が存在します。戦略の選択は、高調波成分とスイッチング損失に影響します [de]。 $\alpha \beta \gamma$

4脚3相インバータの不平衡動作には、より複雑なSVM戦略も存在します。これらの戦略では、スイッチングベクトルは2D六角形ではなく3D形状（座標^[3]の六角柱またはabc座標^[4]の十二面体）を定義します。一般的なSVM技術は、任意の数の脚とレベルを持つコンバータにも使用できます。^[5] $\alpha \beta \gamma$

参照

参考文献

^ MP Kazmierkowski、R. Krishnan、F. Blaabjerg (2002)。パワーエレクトロニクスにおける制御：選択された問題。サンディエゴ：Academic Press。ISBN 978-0-12-402772-5。
^ Bimal K. Bose (2014). 「エンジニアリングとテクノロジーの歴史Wiki：パワーエレクトロニクス」。 2023年12月29日閲覧。
^ R. Zhang、V. Himamshu Prasad、D. Boroyevich、FC Lee、「4 脚電圧源コンバータの 3 次元空間ベクトル変調」、IEEE Power Electronics Letters、vol. 17、no. 3、2002 年 5 月
^ MA Perales、MM Prats、R.Portillo、JL Mora、JI León、LG Franquelo、「4 脚電圧源コンバータの abc 座標での 3 次元空間ベクトル変調」、IEEE Power Electronics Letters、vol. 1、no. 4、2003 年 12 月
^ Ó. Lopez、J. Alvarez、J. Doval-Gandoy、FD Freijedo、「マルチレベルマルチフェーズ空間ベクトル PWM アルゴリズム」、IEEE Transactions on Industrial Electronics、vol. 55、no. 5、pp. 1933-1942、2008 年 5 月。

[control-1] MP Kazmierkowski、R. Krishnan、F. Blaabjerg (2002)。パワーエレクトロニクスにおける制御：選択された問題。サンディエゴ：Academic Press。ISBN 978-0-12-402772-5。

[invention-2] Bimal K. Bose (2014). 「エンジニアリングとテクノロジーの歴史Wiki：パワーエレクトロニクス」。 2023年12月29日閲覧。

[3] R. Zhang、V. Himamshu Prasad、D. Boroyevich、FC Lee、「4 脚電圧源コンバータの 3 次元空間ベクトル変調」、IEEE Power Electronics Letters、vol. 17、no. 3、2002 年 5 月

[4] MA Perales、MM Prats、R.Portillo、JL Mora、JI León、LG Franquelo、「4 脚電圧源コンバータの abc 座標での 3 次元空間ベクトル変調」、IEEE Power Electronics Letters、vol. 1、no. 4、2003 年 12 月

[5] Ó. Lopez、J. Alvarez、J. Doval-Gandoy、FD Freijedo、「マルチレベルマルチフェーズ空間ベクトル PWM アルゴリズム」、IEEE Transactions on Industrial Electronics、vol. 55、no. 5、pp. 1933-1942、2008 年 5 月。