【正文】 ? t? t? t? t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud22 Ud? 當(dāng) urUuc時(shí) ， 給 V1導(dǎo)通信號(hào) ， 給 V4關(guān)斷信號(hào) ， uUN’=Ud/2 ? 當(dāng) urUuc時(shí) ， 給 V4導(dǎo)通信號(hào) ， 給 V1關(guān)斷信號(hào) ， uUN’=Ud/2 ? 當(dāng)給 V1(V4)加導(dǎo)通信號(hào)時(shí) ， 可能是V1(V4)導(dǎo)通 ， 也可能是 VD1(VD4)導(dǎo)通 ? uUN’、 uVN’和 uWN’的 PWM波形只有177。 Ud/2兩種電平 ? uUV波形可由 uUN’uVN’得出 ， 當(dāng) 1和 6通時(shí) ， uUV=Ud， 當(dāng) 3和 4通時(shí) ， uUV=－ Ud，當(dāng) 1和 3或 4和 6通時(shí) ， uUV=0 ? 輸出線電壓 PWM波由 177。 Ud和 0三種電平構(gòu)成 ? 負(fù)載相電壓 PWM 波由 (177。 2/3)Ud 、(177。 1/3)Ud和 0共 5種電平組成 ? 防直通死區(qū)時(shí)間 ? 同一相上下兩臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ) ， 為防止上下臂直通而造成短路 ， 留一小段上下臂都施加關(guān)斷信號(hào)的死區(qū)時(shí)間 ? 死區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)短主要由開(kāi)關(guān)器件的關(guān)斷時(shí)間決定 ? 死區(qū)時(shí)間會(huì)給輸出的PWM波帶來(lái)影響 ， 使其稍稍偏離正弦波 圖6 8ucurUurVurWuuU N 39。uV N 39。uW N 39。uUNuUVUd UdO? tOOOOO? t? t? t? t? t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud22 Ud圖6 7調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNN39。C+C+urUurVurW2Ud2Ud? 這是計(jì)算法中一種較有代表性的方法 ? 圖 79輸出電壓半周期內(nèi) ， 器件通 、 斷各 3次（ 不包括 0和 π） , 共 6個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)刻可控 圖6 9O? tuoUd Ud2 ??a1a2a3圖 79 特定諧波消去法的輸出 PWM波形 ?為減少諧波并簡(jiǎn)化控制，要盡量使波形對(duì)稱(chēng) 特定諧波消去法 — SHEPWM Selected Harmonic Elimination PWM ? 同時(shí)滿足式 （ 71） 、 （ 72） 的波形稱(chēng)為 四分之一周期對(duì)稱(chēng)波形 ， 用傅里葉級(jí)數(shù)表示為 )()( tutu ??? ???????,5,3,1s in)(nn tnatu ???? 20 ds in)(4????? ttntua n?首先，為消除偶次諧波，使波形正負(fù)兩半周期鏡對(duì)稱(chēng)，即 (71) )()( ??? ??? tutu?其次，為消除諧波中余弦項(xiàng)，應(yīng)使波形在正半周期內(nèi)前后1/4周期以 π/2為軸線對(duì)稱(chēng) (72) (73) 式中， an為 )c o s2c o s2c o s21(2d)s i n2(ds i n2d)s i n2(ds i n2432120332211????????????????????nnnnUttnUttnUttnUttnUadddddn????????????????????(74) ?圖 79，能獨(dú)立控制 ?? 2和 ? 3 共 3個(gè)時(shí)刻。 ?該波形的 an為 根據(jù)需要確定 a1的值，再令兩個(gè)不同的an=0，就可建三個(gè)方程，求得 ? ?2和 ?3 圖6 9O? tuoUd Ud2 ??a1a2a3式中 n=1,3,5,… ???????????????????????0)7c o s27c o s27c o s21(720)5c o s25c o s25c o s21(52)c o s2c o s2c o s21(2321d7321d5321d1????????????UaUaUa(75) ? 在三相對(duì)稱(chēng)電路的線電壓中 ,相電壓所含的 3次諧波相互抵消，可考慮消去 5次和 7次諧波 , 得如下聯(lián)立方程： ?給定 a1，解方程可得 ? ?2和 ?3。 ?a1變， ? ?2和 ?3也相應(yīng)改變 消去兩種特定頻率的諧波 ?一般，在輸出電壓半周期內(nèi)器件通、斷各 k次，考慮 PWM波四分之一周期對(duì)稱(chēng)，k個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)刻可控，除用一個(gè)控制基波幅值，可消去 k－ 1個(gè)頻率的特定諧波 ?k越大，開(kāi)關(guān)時(shí)刻的計(jì)算越復(fù)雜 ?除計(jì)算法和調(diào)制法外，還有跟蹤控制方法，在 異步調(diào)制和同步調(diào)制 ? 載波比 —— 載波頻率 fc與調(diào)制信號(hào)頻率 fr之比 ， N= fc / fr ? 根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況 ，PWM調(diào)制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制 1. 異步調(diào)制 ? 異步調(diào)制 —— 載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不同步的調(diào)制方式 ? 通常保持 fc固定不變 ， 當(dāng) fr變化時(shí) ， 載波比 N是變化的 ? 在信號(hào)波的半周期內(nèi) ， PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定 ，相位也不固定 ， 正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱(chēng) ， 半周期內(nèi)前后 1/4周期的脈沖也不對(duì)稱(chēng) ? 當(dāng) fr較低時(shí) ， N較大 ， 一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多 ， 脈沖不對(duì)稱(chēng)產(chǎn)生的不利影響都較小 ? 當(dāng) fr增高時(shí) ， N減小 ， 一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少 ， PWM脈沖不對(duì)稱(chēng)的影響就變大 2. 同步調(diào)制 ? 同步調(diào)制 —— N等于常數(shù) ， 并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步 ? 基本同步調(diào)制方式 ， fr變化時(shí) N不變 , 信號(hào)波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定 ? 三相電路中公用一個(gè)三角波載波 ，且取 N為 3的整數(shù)倍 ， 使三相輸出對(duì)稱(chēng) ? 為使一相的 PWM波正負(fù)半周鏡對(duì)稱(chēng) ， N應(yīng)取奇數(shù) ? fr很低時(shí) ， fc也很低 ， 由調(diào)制帶來(lái)的諧波不易濾除 ? fr很高時(shí) ， fc會(huì)過(guò)高 ， 使開(kāi)關(guān)器件難以承受 圖6 1 0ucurUurVurWuuU N 39。uV N 39。OttttOOOuW N 39。2Ud?2Ud圖 710 同步調(diào)制三相 PWM波形 ? 可在低頻輸出時(shí)采用異步調(diào)制方式 ， 高頻輸出時(shí)切換到同步調(diào)制方式 ， 這樣把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái) ， 和分段同步方式效果接近 分段同步調(diào)制 (圖 711） 00 . 40 . 81 . 21 . 62 . 02 . 410 20 30 40 50 60 70 802011479969 45 3321圖6 1 1fr / H zfc /kHz?把 fr范圍劃成若干個(gè)頻段 ,每個(gè)頻段內(nèi)保持 N恒定 ,不同頻段 N不同 ?在 fr高的頻段采用較低的 N，使載波頻率不致過(guò)高 ?在 fr低的頻段采用較高的 N，使載波頻率不致過(guò)低 ?為防止 fc在切換點(diǎn)附近來(lái)回跳動(dòng)，采用滯后切換的方法 ?同步調(diào)制比異步調(diào)制復(fù)雜，但用微機(jī)控制時(shí)容易實(shí)現(xiàn) 規(guī)則采樣法 ?按 SPWM基本原理 ， 在正弦波和三角波交點(diǎn)控制功率開(kāi)關(guān)期間的通斷 , 這種生成 PWM波形的方法 自然采樣法 ?要求解復(fù)雜的超越方程 ， 難以在實(shí)時(shí)控制中在線計(jì)算 ， 工程應(yīng)用不多 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。?? 39。2?2??規(guī)則采樣法特點(diǎn) ?工程實(shí)用方法，效果接近自然采樣法，計(jì)算量小得多 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。?? 39。2?2??圖 712，三角波兩個(gè)正峰值之間為一個(gè)采樣周期 Tc ?自然采樣法 脈沖中點(diǎn)不和三角波一周期的中點(diǎn) (即負(fù)峰點(diǎn) )重合 ?規(guī)則采樣法使兩者重合，每個(gè)脈沖的中點(diǎn)都以相應(yīng)的三角波中點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)，使計(jì)算大為簡(jiǎn)化 ?規(guī)則采樣法原理 ?在三角波的負(fù)峰時(shí)刻 tD對(duì)正弦信號(hào)波采樣得 D點(diǎn)，過(guò) D作水平直線和三角波分別交于 A、 B點(diǎn)，在A點(diǎn)時(shí)刻 tA和 B點(diǎn)時(shí)刻 tB控制開(kāi)關(guān)器件的通斷 ?脈沖寬度 ? 和用自然采樣法得到的脈沖寬度非常接近 ? 規(guī)則采樣法計(jì)算公式推導(dǎo) tau rs inr ??2/22/s i n1cDrTta ????)s i n1(2 Drc taT ?? ??? ? )s i n1(42139。 Drcc taTT ??? ????圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。?