七段式算法如何应用到电驱系统进行电磁兼容性仿真

有做EMC仿真的小伙伴问我在做无刷电机电驱电磁兼容性仿真的时候最关键的一点是什么，我认为是需要生成三相上下桥的驱动信号。一共是六个驱动信号。否则根本没法去进行仿真，如果你说我可以通过示波器测出六个驱动信号的波形导入到CST里面仿真，你可以试试，我只能呵呵。

言归正传，一般控制三相电机的控制技术采用SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）算法。它对于电机控制可以提供更高的效率和更低的噪声。

SVPWM控制算法可以分为七段式和五段式两种。今天我们先介绍下七段式算法如何应用到电驱系统进行电磁兼容性仿真。

七段式是一种更复杂的SVPWM控制技术，可以将三相电机的输出电压分解为七个矢量，分别为正向最大矢量，正向中等矢量，正向最小矢量，负向最小矢量，负向中等矢量，负向最大矢量和零矢量。这七个矢量可以通过控制脉冲宽度来控制三相电机的输出电压。

SVPWM波是由三角波和马鞍波调制生成的，如图所示，马鞍波可以通过零序分量注入和六相叠加生成，也有同学通过正弦波和它的三次谐波叠加生成，也是勉强可以接受的。

CST Studio Suite 2023版增加了SVPWM的七段式算法，它采用的是零序分量注入的算法，可以在Macros里面找到脚本，如图，Modulation Schemes下拉菜单选择Space Vector，在输入仿真需要的各个参数就可以生成SVPWM波。

小编自己使用的六相叠加的算法，顾名思义就是程序上把六个相限的公式写出来最后叠加在一起，使用CST自带的VBA编辑器，方便又好用。VB的代码也比较容易上手。

需要设置这么多参数：

（1）开关频率

（2）相电流频率，它等于电机转速X电机磁极对数/60，堵转的时候它等于0.

（3）信号总时间和时间步长，这个设置需要注意，生成的信号采样点数等于总时间/时间步长，如果采样点太多会影响到仿真计算时间。

（4）高低电压，高压电驱仿真的时候或出现低压为负压

（5）初始相位只有堵转的时候才会用到，窗口才会打开

（6）选择七段式还是五段式

设置完成所有参数后大功告成，我们来看一下六相叠加的七段式算法生成驱动信号波形图：

最后看一下七段式波形图