SPWM调制方法对比分析

(b) N_m=1，k=21单 个SPWM逆 变 器

图6 传 输 线 性 度 分 析

(a) 输 入 波 形 (b) 输 入 波 形 频 谱

(c) 输 出 波 形 (d)输 出 波 形 频 谱

图7 传 输 带 宽 分 析

3 相移SPWM的数学分析

设有L_x个SPWM变流器单元，其中，第L个变流器单元输出的傅立叶级数展开为

F_L(t)=C_LKcos(Kωt＋φ_LK) （12）

三角载波初始相位为

φ_Lc=φ_c＋(2πL/L_x) （13）

各个变流器单元有相同的调制波信号，其幅值和相位分别为

Q_Lkm=Q_km

φ_Lkm=φ_km （14）

将L_x个变流器单元的输出波形叠加后，总的输出为

F_T(t)=F_L(t)=C_Lkcos(kωt＋φ_Lk) （15）

进一步推导，可推出相移SPWM组合变流器的输出频域表达式。其傅立叶级数的因子除下列各频率外均为零。

3.1 输出信号

当k=k_m时

C_Tk=L_xQ_km （16）

φ_Tk=φ_km

3.2 载波谐波

当k=ML_xk_c（M=1，2，…∞时）

C_Tk=J_o(ML_xQ_km)sin （17）

φ_Lk=ML_xφ_c

3.3 边带谐波

当k=ML_xk_c＋nk_m（M=1，2，…∞，n=±1，±2，…±∞时），

C_Tk=J_n(ML_xQ_km)sin(ML_x＋n)

φ_Tk=ML_xφ_c＋nφ_km (18)

4 结语

在采样法SPWM中，对称规则采样方法简单，但变频器的输出电压比较低；而非对称规则采样法在一个载波周期里采样两次正弦波数值，使采样值更真实地反映了实际的正弦波数值，其输出电压较高。但由于采样次数增加，增大了数据的处理量，当载波频率较高时，微处理器的运算速度成为一个限制因素。

谐波消去法实质是?种优化PWM方法。这种方法控制简单，能有效地抑制某些低次谐波。但计算复杂，且只能使特定次数的谐波被消除。

相移SPWM技术能够在较低的器件开关频率下实现高开关频率的效果，在大功率电力电子装置中解决了开关器件功率与频率的矛盾，具有广阔的应用前景。