如何理解SVPWM调制过程中的电压利用率？

对于一个特定的永磁电机驱动系统，其最大转速受反电动势的制约，转速越高需要越高的调制电压去平衡。因此，永磁电机需要充分利用DC侧的电压，以提高电机的转速性能。

关于电压利用率电机工程师和电控工程师的理解往往是不太一样的！

本文基于双极性PWM调制，Y型接法，讨论了各种调制电压的关系，希望做电机的小伙伴能够和做控制器的小伙伴达成共识。

1、对于电机线电压，在调制过程中两线之间电压有三种电压状态，+DC，0，-DC，线电压的最大调制出正弦电压的峰值为Udc，转化为相电压为Udc/sqrt(3)

2、在Y型接法的定子线圈中，线圈电压为2/3Udc, 1/3Udc, -1/3Udc, -2/3Udc, 中性点电压(参考DC侧GND)为1/3Udc，2/3Udc跳变，因此最大调制电压的峰值为2/3Udc

逆变器开关六状态

3、通过下面矢量图可以看出，内接圆是能够调制出正弦电压的最大圆，半径为sqrt(3)/2 *2/3Udc =Udc/sqrt(3) 和电机端相电压相等

4、超过该最大电压利用率，调制轨迹会在沿着六边形运动，形成“过调制”，此时基波电压增加，同时高次谐波分量增加。

5、控制器能够控制的最大电压边界为正六边形的边界，相电压基波电压为2/3Udc, 进入方波控制。

电压调制度

结论：电机端电压利用率为1等于相电压调制最大内接圆，相电压为Udc/sqrt(3)；如果以最大调制电压为1/2Udc SPWM调制方式为基准，那么电压为2/ sqrt(3) * 1/2Udc, 也即是获得1.15倍SPWM最大调制电压。

审核编辑：刘清