摘要：svpwm與spwm已經廣泛運用到了電機設備，那么該如何選擇？它們兩者之間有什么區別聯系？請看下文。

　　一、SVPWM介紹

　　SVPWM是空間矢量脈寬調制（Space Vector Pulse Width Modulation）的簡稱。SVPWM的主要思想是以三相對稱正弦波電壓供電時三相對稱電動機定子理想磁鏈圓為參考標準，以三相逆變器不同開關模式作適當的切換，從而形成PWM波，以所形成的實際磁鏈矢量來追蹤其準確磁鏈圓。傳統的SPWM方法從電源的角度出發，以生成一個可調頻調壓的正弦波電源，而SVPWM方法將逆變系統和異步電機看作一個整體來考慮，模型比較簡單，也便于微處理器的實時控制。

　　SVPWM原理：

　　普通的三相全橋是由六個開關器件構成的三個半橋。這六個開關器件組合起來（同一個橋臂的上下半橋的信號相反）共有8種安全的開關狀態。 其中000、111（這里是表示三個上橋臂的開關狀態）這兩種開關狀態在電機驅動中都不會產生有效的電流。因此稱其為零矢量。另外6種開關狀態分別是六個有效矢量。它們將360度的電壓空間分為60度一個扇區，共六個扇區，利用這六個基本有效矢量和兩個零量，可以合成360度內的任何矢量。

　　當要合成某一矢量時先將這一矢量分解到離它最近的兩個基本矢量，而后用這兩個基本矢量去表示，而每個基本矢量的作用大小就利用作用時間長短去代表。用電壓矢量按照不同的時間比例去合成所需要的電壓矢量。從而保證生成電壓波形近似于正弦波。

　　在變頻電機驅動時，矢量方向是連續變化的，因此我們需要不斷的計算矢量作用時間。為了計算機處理的方便，在合成時一般是定時器計算（如每0.1ms計算一次）。這樣我們只要算出在0.1ms內兩個基本矢量作用的時間就可以了。由于計算出的兩個時間的總和可能并不是0.1ms（比這小），而那剩下的時間就按情況插入合適零矢量。 由于在這樣處理時，合成的驅動波形和PWM很類似。因此我們還叫它PWM，又因這種PWM是基于電壓空間矢量去合成的，所以就叫它SVPWM了。

　　SVPWM特點：

　　1.在每個小區間雖有多次開關切換，但每次開關切換只涉及一個器件，所以開關損耗小。

　　2.利用電壓空間矢量直接生成三相PWM波，計算簡單。

　　3.逆變器輸出線電壓基波最大值為直流側電壓，比一般的SPWM逆變器輸出電壓高15%

　　二、SPWM介紹

　　PWM的全稱是Pulse Width Modulation（脈沖寬度調制），它是通過改變輸出方波的占空比來改變等效的輸出電壓。廣泛地用于電動機調速和閥門控制，比如電動車電機調速就是使用這種方式。

　　所謂SPWM，就是在PWM的基礎上改變了調制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按正弦規律排列，這樣輸出波形經過適當的濾波可以做到正弦波輸出。它廣泛地用于直流交流逆變器等，比如高級一些的UPS就是一個例子。三相SPWM是使用SPWM模擬市電的三相輸出，在變頻器領域被廣泛的采用。

　　SPWM原理:

　　正弦PWM的信號波為正弦波，就是正弦波等效成一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形，其脈沖寬度是由正弦波和三角波自然相交生成的。正弦波波形產生的方法有很多種，但較典型的主要有：對稱規則采樣法、不對稱規則采樣法和平均對稱規則采樣法三種。第一種方法由于生成的PWM脈寬偏小，所以變頻器的輸出電壓達不到直流側電壓的倍;第二種方法在一個載波周期里要采樣兩次正弦波，顯然輸出電壓高于前者，但對于微處理器來說，增加了數據處理量當載波頻率較高時，對微機的要求較高;第三種方法應用最為廣泛的，它兼顧了前兩種方法的優點。 SPWM雖然可以得到三相正弦電壓，但直流側的電壓利用率較低， 最大是直流側電壓的倍，這是此方法的最大的缺點。

　　三、svpwm與spwm的區別和聯系

　　變頻器由開關器件構成，依據目前技術，不能直接產生正弦波，而是只能產生一種效果與正弦波基本相當的PWM波。所謂效果基本相當，是因為這種PWM波從頻譜上看，由與標準正弦波頻率相同的正弦波及頻率遠遠高于標準正弦波頻率的各種高次諧波構成，而對于變頻器的負載電機而言，高次諧波對電機轉矩基本無影響，也就是說，對電機而言，這種PWM波的效果與正弦波相當。

　　SPWM全稱Sinusoidal Pulse Width Modulation，意為正弦脈沖寬度調制，簡稱正弦脈寬調制，SPWM著眼于產生三相對稱的正弦電壓源。理想的SPWM變頻器，不論相電壓還是線電壓，均不包含低次諧波。其最低次的諧波發生在一倍開關頻率附近。

　　SVPWM出現在SPWM之后，是針對電機負載對SPWM的做出改良后的技術。SVPWM全稱Space Vector Pulse Width Modulation，意為空間矢量脈沖寬度調制，簡稱空間矢量脈寬調制。矢量控制和直接轉矩控制變頻器均基于SVPWM技術。

　　SVPWM的空間矢量是指通過電壓矢量產生的磁場矢量，磁場矢量是空間旋轉的矢量，SVPWM將電壓矢量通過脈寬調制，旨在產生空間旋轉的磁場矢量。SVPWM從三相輸出電壓的整體效果出發，著眼于如何使電機獲得理想圓形旋轉磁場。其相電壓往往不是正弦波，但其線電壓是正弦波，而其繞組電流的諧波成分較PWM小，旋轉磁場更逼近圓形，使得電機轉矩脈動降低。

　　基于SVPWM思想，可以衍生出無數種調制技術，對于理想三相電機，SVPWM的無數種調制方式中，有一種的效果與SPWM效果完全相同。然而，實際的SVPWM，在不影響控制效果的前提下，直流母線電壓利用率有顯著提升。受SVPWM的啟示，某些SPWM變頻器通過相電壓注入三次諧波，也能達到類似的效果，當然，嚴格講，這已經不是嚴格意義上的SPWM了。

　　此外，SVPWM開關動作次數減少，降低了開關損耗，有利于提升變頻器效率。

　　SPWM和SVPWM的諧波均集中在開關頻率整數倍附近。SPWM電壓低次諧波含量少；SVPWM電流低次諧波含量少。