今天碰到了一个同学问我,原问题是:电机的额定频率 f 和 Ts 是一个东西吗? 频率 f 和 SVPWM 里面的 T0 有关吗?

确实这里面容易混淆概念,因为这些概念都和时间沾上一些关系。一个个来梳理一下吧。

1 频率 f 和转速 n 的定义

电机的运动也是圆周运动,就符合物理知识里面的定义。

频率是做圆周运动的物体在1s内转过的圈数,单位是r/s,即Hz。

转速是做圆周运动的物体在单位时间内转过的圈数,其单位是r/min或r/。

频率结果可以为小数,而转速一般为整数。

如果单位均为r/s,则频率和转速在数值上相等

电机中频率和转速的关系:

n=\frac{60f}{p}

其中转速n的单位是rpm,转每分;f 的单位是 Hz。比如此时我的电机转速就是2000rpm,当电机极对数 p=4时,算出来频率 f= 400/3,从而周期 T = 3/400=0.0075s

2 采样周期 Ts 和开关周期 Tpwm 的定义 

采样时间 Ts :采样周期 Ts 是当前采样电流或转速信号和下一次采样电流和转速信号之间的时间间隔。如果我们深入想一下电机控制实现的过程,其实就可以更好理解一些了。比如我们必须控制电流,电流调节器要想控制电流,必须实时采样电流,我得知道电机实时电流是多大,就好像我们要控制水管流出的水流大小我们就得眼睛一直盯着他对吧,这也是一样的,但是区别在于呢,眼睛每分每秒每刻都盯着,但是MCU芯片不行呀,他计算能力有限,所以必须要隔一段时间看一眼,就好像我们人眼睛一闭一睁一样,诶我这次睁开眼睛看到水大了,闭上眼,那我就调小点;下次睁开眼,发现水又太小了,那我就再调大点。两次睁眼的时间就是采样时间,MCU两次睁眼看世界的时间就是采样周期 Ts 。

开关周期 Tpwm:开关周期 Tpwm 是PWM波当前更新和下一次更新脉冲之间的时间间隔,由于Tpwm的更新需要调制波和载波进行对比,因此也成为载波周期。这个时间就需要回到SVPWM的原理上面来理解了,我们是如何发出PWM的呢?看下面这张图,通过正弦的调制波和三角波进行比较,然后在载波和调制波相交的点电平跳变,从而生成矩形PWM波。那么我们可以变换的思考一下这个问题,改一改,下面整张图一个正弦波,12个载波,由于是上下降型的载波,所以PWM跳变了24次。我们脑中想一下,那如果这个载波只有6个呢,是不是只能跳变12次了,再减减,如果只有3个呢,是不是只能跳变6次了,所以当 Tpwm越小时,实际上就有更多的跳变次数,而更多的跳变次数产生的矩形波,经过傅里叶分解之后,他的低次谐波更小,主要是高次谐波,系统稳定性也更强一些。

还有这方面问题,大家博客下评论留言就好。

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