电机控制器是一种将直流逆变为交流的驱动装置,其逆变原理基于PWM(Pulse Width Modulation)技术,调制技术的重要指标是对直流电压的利用率。直流电压利用率的提高可以提高系统效率,扩展交流电机的调速范围,同时提高电机的输出功率。目前广泛采用的SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)技术相比较SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)已经很大程度上提高了电压利用率。本文以SVPWM为基础,,利用SVPWM技术和基于SVPWM的过调制技术,研发出一种新颖的矩形波电压控制技术,实现了电机控制器对直流电压的利用率从零连续过渡到最大。矩形波电压简单来说是指在一个电角度周期内高电平占空比0.5的方波,矩形波电压很难实现良好的控制。本文在介绍SVPWM的原理和实现方法的基础上,详细阐述了SVPWM的过调制策略和一种简单有效的过调制实现方法,并对矩形波电压进行了深入研究,提出一种电流闭环控制矩形波相位的控制策略,实现了电压利用率的最大化。本文首先介绍了电机控制器领域比较通用的SVPWM技术,重点阐述了SVPWM的理论基础及实现方法。先介绍了电机控制器的基本电气结构,详细说明了SVPWM的实现算法,以及用MATLAB搭建了SVPWM的仿真模型,并对其进行了仿真。然后,在SVPWM的基础上,介绍了基于SVPWM的过调制方法。在过调制区域,不同的过调制算法都会对目标空间电压矢量的幅值或者相位做相应处理。因此在过调制的策略上,根据对目标空间电压矢量的幅值和相位所做的处理,将过调制区域分为两个区。在过调制一区,不改变目标空间电压矢量的相位,只对幅值做一定的缩减,在过调制二区,对目标电压矢量的相位和幅值都按一定算法处理。最终实现了调制系数的连续过渡。过调制二区PWM波形的极限为六步阶梯波形,六步阶梯波形等价于矩形波电压。由此,本文将会重点阐述矩形波电压相位控制的原理和方法。矩形波电压的特点导致其无法控制幅值,只能对其相位进行控制。目前,交流电机普遍采用矢量控制的方法,本文将会简要阐述交流电机的矢量控制方程。利用矢量控制中的方程,本文将会介绍矩形波相位和电机方程的数学关系,由此阐述使用电流闭环来实现控制矩形波相位的原理,并分析了扭矩闭环控制矩形波相位的不足,最后也对控制算法做了仿真分析。