SPWM調(diào)制方法對(duì)比分析

(b) N_m=1，k=21單 個(gè)SPWM逆 變 器

圖6 傳 輸 線 性 度 分 析

(a) 輸 入 波 形 (b) 輸 入 波 形 頻 譜

(c) 輸 出 波 形 (d)輸 出 波 形 頻 譜

圖7 傳 輸 帶 寬 分 析

3 相移SPWM的數(shù)學(xué)分析

設(shè)有L_x個(gè)SPWM變流器單元，其中，第L個(gè)變流器單元輸出的傅立葉級(jí)數(shù)展開為

F_L(t)=C_LKcos(Kωt＋φ_LK) （12）

三角載波初始相位為

φ_Lc=φ_c＋(2πL/L_x) （13）

各個(gè)變流器單元有相同的調(diào)制波信號(hào)，其幅值和相位分別為

Q_Lkm=Q_km

φ_Lkm=φ_km （14）

將L_x個(gè)變流器單元的輸出波形疊加后，總的輸出為

F_T(t)=F_L(t)=C_Lkcos(kωt＋φ_Lk) （15）

進(jìn)一步推導(dǎo)，可推出相移SPWM組合變流器的輸出頻域表達(dá)式。其傅立葉級(jí)數(shù)的因子除下列各頻率外均為零。

3.1 輸出信號(hào)

當(dāng)k=k_m時(shí)

C_Tk=L_xQ_km （16）

φ_Tk=φ_km

3.2 載波諧波

當(dāng)k=ML_xk_c（M=1，2，…∞時(shí)）

C_Tk=J_o(ML_xQ_km)sin （17）

φ_Lk=ML_xφ_c

3.3 邊帶諧波

當(dāng)k=ML_xk_c＋nk_m（M=1，2，…∞，n=±1，±2，…±∞時(shí)），

C_Tk=J_n(ML_xQ_km)sin(ML_x＋n)

φ_Tk=ML_xφ_c＋nφ_km (18)

4 結(jié)語

在采樣法SPWM中，對(duì)稱規(guī)則采樣方法簡(jiǎn)單，但變頻器的輸出電壓比較低；而非對(duì)稱規(guī)則采樣法在一個(gè)載波周期里采樣兩次正弦波數(shù)值，使采樣值更真實(shí)地反映了實(shí)際的正弦波數(shù)值，其輸出電壓較高。但由于采樣次數(shù)增加，增大了數(shù)據(jù)的處理量，當(dāng)載波頻率較高時(shí)，微處理器的運(yùn)算速度成為一個(gè)限制因素。

諧波消去法實(shí)質(zhì)是?種優(yōu)化PWM方法。這種方法控制簡(jiǎn)單，能有效地抑制某些低次諧波。但計(jì)算復(fù)雜，且只能使特定次數(shù)的諧波被消除。

相移SPWM技術(shù)能夠在較低的器件開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)高開關(guān)頻率的效果，在大功率電力電子裝置中解決了開關(guān)器件功率與頻率的矛盾，具有廣闊的應(yīng)用前景。