SPWM技術(shù)的研究

0 引言

SPWM技術(shù)目前已經(jīng)在實(shí)際中得到非常普遍的應(yīng)用[1]。經(jīng)過長期的發(fā)展，大致可分成電壓SPWM，電流SPWM 和磁通SPWM，其中電壓和電流SPWM 是從電源角度出發(fā)的SPWM，而電壓空間矢量PWM則是從電動機(jī)角度出發(fā)的SPWM[2]。本文將介紹單相采樣型電壓SPWM波的生成和三相采樣型電壓SPWM波的生成方法。

1 單相SPWM波的生成

對稱規(guī)則采樣的數(shù)學(xué)模型非常簡單，但是由于每個載波周期只采樣一次，因此所形成的階梯波與正弦的逼近程度仍存在較大的誤差[3]。如果既在三角波的頂點(diǎn)對稱軸位置采樣，又在三角波的底點(diǎn)對稱軸位置采樣，也就是每個載波周期采樣兩次，這樣所形成的階梯波與正弦波的逼近程度會大大提高。不對稱規(guī)則采樣法生成的SPWM 波如圖1所示。稱其為不對稱規(guī)則采樣法。

由圖1 可得，當(dāng)在三角波的頂點(diǎn)對稱軸位置t1時刻采樣時，則有

當(dāng)在三角波的底點(diǎn)對稱軸位置t2時刻采樣時，則有

將三角形相似關(guān)系式(3)代入式(1)和式(2)，得

不對稱規(guī)則采樣法的數(shù)學(xué)模型盡管略微復(fù)雜一些，但由于階梯波更接近于正弦波，所以諧波分量的幅值更小，在實(shí)際中得到更多的使用[4]。以上是單相SPWM波生成的數(shù)學(xué)模型。

2 三相SPWM 波的生成

如要生成三相SPWM波，必須使用三條正弦波和同一條三角波求交點(diǎn)。三條正弦波相位差是2仔/3，即

3 結(jié)語

應(yīng)當(dāng)指出的是，優(yōu)化后的SPWM波形并不意味著消除或減少了總的諧波能量，而只是改變了各次諧波的組成，由于低次諧波不易由濾波電路消除且對機(jī)電設(shè)備及外部線路造成的影響高于高次諧波，因此通常進(jìn)行優(yōu)化SPWM時，原則上都是盡量削弱低次諧波而由高次諧波承擔(dān)總的諧波能量，再通過濾波電路將易于實(shí)現(xiàn)濾波的高次諧波消除。