spwm调制方法对比分析

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1、SPWM调制方法对比分析

2、第1lunouseg(this)">（1）式中：M=Uc/Ur为正弦波幅值对三角波幅值之比，0<M<1，M的值越大，则输出电压也越高；ω为正弦波角频率，ω改变，则P脉冲列基波频率也随之改变。脉冲宽度为tp=ton＋ton′=500)this.style.ouseg(this)">[1＋500)this.style.ouseg(this)">(sinωt1＋sinωt2)]（2）式（2）中t1及t2不但与载波比N=T/Tt（T为正弦波的周期）有关，而且是幅度调制比M的函数，求解t1及t2与M的关系要花费很多时间。由此可见，自然采

3、样法得到的数学模型并不适合于由微处理器实现实时控制，所以就发展了规则采样法。500)this.style.ouseg(this)">图1自然采样法2.1.2对称规则采样法图2所示的即为对称规则采样法。这种方法是由经过采样的正弦波（实际上是阶梯波）与三角波相交，由交点得出脉冲宽度。500)this.style.ouseg(this)">图2对称规则采样法这种方法只在三角波的顶点位置或底点位置对正弦波采样而形成阶梯波。此阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽在一个采样周期Ts(Ts=Tt)内的位置是对称的，故称为对称规则采样。由图2得出500)this.style.ouse

4、g(this)">（3）式中：t1为采样点（这里为顶点采样）的时刻。脉冲宽度为tpouseg(this)">(1＋Msinωt1)=500)this.style.ouseg(this)">(1＋Msinωt1)（4）式（4）中采样点时刻t1只与载波比N有关，而与幅度调制比M无关，且t1=kTt，k=0，1，...，N－1。由式（3）及式（4）可知，在对称规则采样的情况下，只需知道一个采样点t1就可以确定出这个采样周期内的时间间隔toff与脉冲宽度tpouseg(this)">（5）500)this.style.ouseg(this)">图3不对称规则采样法脉冲宽度

5、为tpouseg(this)">[1＋500)this.style.ouseg(this)">(sinωt1＋sinωt2)]（6）式（6）与式（2）在形式上一样，但实质上有区别。在式（6）中，t1及t2均与幅度调制比M无关。对于图3所示的情况有500)this.style.ouseg(this)">（7）即k=0，1，2，3，…，k为偶数时是顶点采样，k为奇数时是底点采样。在对称规则采样中，实际的正弦波与三角载波的交点所确定的脉宽要比生成的P脉宽大，也就是说，变频器的输出电压比正弦波与三角波直接比较生成P时输出的电压要低。而非对称规则采样法在一个载波周期里采样两

6、次正弦波数值，该采样值更真实地反映了实际的正弦波数值，其输出电压也比前者高。但是由于采样次数增大了一倍，也就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将成为一个限制因素。2.2谐波消去法SP[3]谐波消去法，是在SP波电压波形上设置一些槽口，通过合理安排槽口的位置和宽度，则可以达到既能控制输出电压分量，又能有选择地消除某些较低次谐波的目的。这种槽口的安排如图4所示。图中决定槽口的开关角不再用参考信号和载波信号相互比较的方法来确定，而是利用输出电压波形的数学模型通过计算求得。对于图4所示的波形，考虑对称性，谐波成分中不含直流分量及偶次谐波。其傅立叶奇数

7、表达式可以写成uUn(t)=500)this.style.ouseg(this)">Bnsinnωt(n=1，3，5…)(8)各次谐波的幅值为Bn=500)this.style.ouseg(this)">（9）输出电压表达式为uUn(t)=500)this.style.ouseg(this)">sinnωt（10）式中：αi就是需要确定的开关角。500)this.style.ouseg(this)">图4谐波消去法的槽口示意图为了考查各次谐波的幅值，在此我们可以定义它们的相对值，令An=500)this.style.ouseg(this)">（11）式中：B10=

8、500)this.style.ouseg(this)">。由式（11）可知，通过合理安排M个开关角，就可以消除M－1种谐波并控制基波电压。通过以上的分析可知，谐波消去法是一种根据输出电压的数学模型直接确定开关角α的方法，其实质是一种优化P方法。这种方法的优点就是利用有限个开关角就能有效地抑制某些低次谐波。当然，它的缺点也很明显，计算复杂，要求消除的谐波越多，计算量也就越大。另外，通过这种方法只能使特定次数的谐波被消除，而其余次数的谐波却不能被消除，而且可能还会使之增大。但随着M的增大，未消去的谐波的次数也越来越高，这时谐波对电动机的影响已经不大了。在实际应用中，常

9、常是先离线