Шаблон:Не путатьВекторная широтно-импульсная модуляция (Шаблон:Lang-en) — один из методов широтно-импульсной модуляции (ШИМ), использующийся для управления активными трёхфазными преобразователями. При векторной модуляции вычисляются не мгновенные значения напряжений, прикладываемых к обмоткам, а моменты подключения обмоток к силовому мосту с целью формирования заданного вектора напряжения, (что и отображено в названии метода). Существуют различные способы векторной ШИМ. В частности, некоторые способы позволяют снизить потери в силовых ключах и синфазную помеху за счёт минимизации количества переключений силовых ключей за один период коммутации; другие способы позволяют улучшить гармонический состав генерируемого напряжения. Метод интенсивно развивается с 1990-х годов, благодаря развитию микроконтроллерного управления и силовых компонентов, в частности, транзисторов. Несмотря на схожесть названий, метод векторной широтно-импульсной модуляции, строго говоря, не является разновидностью векторного управления, являющегося системой обратной связи для формирования заданных векторов тока и напряжения электродвигателей, электрогенераторов и сетевых инверторов.
Пример
Файл:Three leg inverter.gifТипичная структура трёхфазного моста, питаемого источником постоянного напряжения
Базовые векторы для коммутации типичного трёхфазного моста при векторной ШИМ (см. рисунок справа)
Базовый вектор
A+
B+
C+
A−
B−
C−
VAB
VBC
VCA
V0 = {000}
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВКЛ
ВКЛ
0
0
0
нулевой вектор
V1 = {100}
ВКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВКЛ
+Vdc
0
−Vdc
активный вектор
V2 = {110}
ВКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
0
+Vdc
−Vdc
активный вектор
V3 = {010}
ВЫКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
−Vdc
+Vdc
0
активный вектор
V4 = {011}
ВЫКЛ
ВКЛ
ВКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
−Vdc
0
+Vdc
активный вектор
V5 = {001}
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
0
−Vdc
+Vdc
активный вектор
V6 = {101}
ВКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
+Vdc
−Vdc
0
активный вектор
V7 = {111}
ВКЛ
ВКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ
0
0
0
нулевой вектор
Примечание. +Vdc — напряжение на «+»-шине постоянного тока; -Vdc — напряжение на «-»-шине постоянного тока.
Файл:Space Vector Modulation.gifВсе возможные восемь базовых векторов для трёхфазного инвертора при векторной широтно-импульсной модуляции. В качестве примера рассмотрен формируемый вектор Vref. Vref_MAX — максимальная амплитуда вектора Vref в зоне линейной модуляции.Файл:Raumzeigermodulation zeigerdiagramm animation-1.gifГенерация пространственного вектора Ua = Vref с помощью базовых векторовФайл:Raumzeigermodulation zeigerdiagramm animation-2.gifДлительность нулевого вектора влияет на амплитуду результирующего вектораФайл:PWM sin vs vect.gifВизуализация принципа получения большего выходного напряжения в векторной ШИМ по сравнению с первоначально изобретенной синусоидальной ШИМ. На рисунке показано изменение во времени потенциалов фаз относительно потенциала минусовой шины звена постоянного тока. В синусоидальной ШИМ потенциал средней точки нагрузки составляет половину от напряжения звена постоянного тока, а в шестисекторной векторной ШИМ (наиболее распространенная) потенциал средней точки «плавает»
