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谐波注入PWM技术

2015-11-16 15:12:52 点击:492

常规SPWM用三角波和对称的三相正弦波比较生成PWM波,这是一种相电压控制方式。调制度m最大为1,故相电压的峰值最大为Ud/2,线电压峰值最大为0.866Ud,直流电压利用率低。为此,在三相无中线系统的三相正弦调制波里适当注入三次谐波的零序分量,可把m提高到1. 1547。这是因为常规的SPWM法,其三相系统的中点电位固定。而注人零序分量后,相电压波形不再是正弦,中点电位发生浮动,使m可以超过1。零序电压分量在无中线系统中无法形成电流,而线电压波形则因两相间的零序分量相互抵消仍沩正弦。这就是所谓谐波注入PWM。但把零序分量仅归结为三次谐波未免太简单。尤其在电压闭环调节的动态过程中,调制波的相位在变化,有时甚至调制波形不是正弦。如何确定注入三次谐波的相位有很大困难。

 


考虑到SVM方法,也同样可把电压利用率提高15%,因此可以设想S'VM与波注入PWM之间存在一定关系。SVM的调制过程是在矢量空间实现的,而SPWM是在三相静止坐标系下分相实现的。SPWM的相电压调制波是正弦波,而SVM的相电压调制波是隐含的。为了揭示SVM与SPWM的内在联系,需要求出SVM在三相静止坐标系上的等效调制波,也就是将SVM的隐含调制波显化。通过对SVM技术和规则采样SPWM技术中脉宽生成方式的比较,然后推导出SVM的调制波的数学表达式。将SVM调制波的表达式与正弦波进行比较,即可得到谐波注入PWM中零序分量的公式。