SPWM技術的研究

2021-01-08 電子產品世界

0 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/387698.htm

SPWM技術目前已經在實際中得到非常普遍的應用[1]。經過長期的發展,大致可分成電壓SPWM,電流SPWM 和磁通SPWM,其中電壓和電流SPWM 是從電源角度出發的SPWM,而電壓空間矢量PWM則是從電動機角度出發的SPWM[2]。本文將介紹單相採樣型電壓SPWM波的生成和三相採樣型電壓SPWM波的生成方法。

1 單相SPWM波的生成

對稱規則採樣的數學模型非常簡單,但是由於每個載波周期只採樣一次,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對稱軸位置採樣,又在三角波的底點對稱軸位置採樣,也就是每個載波周期採樣兩次,這樣所形成的階梯波與正弦波的逼近程度會大大提高。不對稱規則採樣法生成的SPWM 波如圖1所示。稱其為不對稱規則採樣法。

由圖1 可得,當在三角波的頂點對稱軸位置t1時刻採樣時,則有

當在三角波的底點對稱軸位置t2時刻採樣時,則有

將三角形相似關係式(3)代入式(1)和式(2),得

不對稱規則採樣法的數學模型儘管略微複雜一些,但由於階梯波更接近於正弦波,所以諧波分量的幅值更小,在實際中得到更多的使用[4]。以上是單相SPWM波生成的數學模型。

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。三條正弦波相位差是2仔/3,即

3 結語

應當指出的是,優化後的SPWM波形並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,由於低次諧波不易由濾波電路消除且對機電設備及外部線路造成的影響高於高次諧波,因此通常進行優化SPWM時,原則上都是儘量削弱低次諧波而由高次諧波承擔總的諧波能量,再通過濾波電路將易於實現濾波的高次諧波消除。


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