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1、第卷第期哈尔滨电工学院学报。肠年月逆变器输出电压的谐波分析吴安顺徐绍清张晋诚哈尔滨电工学院摘要。本文提出了用梯形脉宽调制降低逆变器谐波的一种新方法在,它,可逆变器中比正弦脉宽调制方法更能体现优越的谐波控制性能,“”。以断定利用这种新的方法能极容易地设计出具有无崎变的正弦输出逆变器,关键词梯形脉宽调制谐波分析引言,。,逆变器输出电压中谐波的存在使电机附加损耗和局部发热同时电动机的。基波气隙磁通与谐波电流相互作用在电机轴上产生脉动转矩如果脉动转矩频率接近,。,电机一负载系统的机械共振频率将会产生严重的扭矩及振荡所以对逆变器来说谐波,”。分析和抑制是一个很重要的研究课题〔一〕本文阐述了交直交变频
2、调速传动装置中的逆变器和逆变器在两种不,。同的调制方式时输出电压的基波和谐波的分析计算方法及其结果逆变器谐波分析二,对称三角波正弦脉宽调制是控制电压三角波在一范围内都对称的三相正弦波,、娜和。,、,。作调制信号逆变器输出交替的正负脉冲如图所示图中载频比二,。犷,。调幅比犷二和。,。,犷分别是正弦波和三角波的幅值、,,,⋯,是相开,。,关点,,,‘一,,‘那众煮⋯是且相负脉冲一万,、、。目前后沿相角调节三角波和正弦波日目目日的,毕喊理八幅值都能改变输出脉冲的宽度从毕侧麟门,当调二而达到调压的目的幅比牙,、,时因为正负脉冲宽度相等则输一「「出电压的基波分量为零当相当大,,。时输出电压波为矩形其
3、值最大图对称三角波正弦脉宽调制,这种控制方法的载频比必须为奇数控制电压波形相输出电压波形本文于。年月日收到哈尔滨电工学院学报第粉二区间对二,其输出电压才是奇函数且在一称于轴因此其富氏级数表达式中无常数、,,项无余弦项富氏级数的系数为〔〕,,,,。,,,,八汀气八令犷“”‘“又”口‘’。口不一乙犷“、。“‘“又“。‘“。不·广己‘。。。,。,丁”。⋯〕“厂。广,月‘尹、,一一一儿兀,所以犷“,二,⋯也‘一‘·。··,‘·一,‘,冬孺寒一小只,吸,‘,⋯,。,,入,要先将相波的开关点吸确定后再转换出相应的相角,⋯,‘一,‘,,对于相和相也类似再根据式可计算逆变器输出电压的。基波和谐波的幅值逆变
4、器开关点的确定,周期本文采取预先计算一个周波的最低换点数即少数开关点值中其余一些点可、。由简单加法减法运算求出〔〕二,,凡,气和的计算方法可按下列步骤进行。当时少数开关点几正弦波方程式为犷二镇二戈二三角波方程式为‘‘义‘犷儿‘,‘。‘一‘一‘。。,,,‘二是三角波斜率是三角波截距其中犷⋯一’一。犷。当,犷。时即为所求的交厂,。点值开关点如图所示则。兀戈九‘戈‘。,将厂韶厂代入式,中则有二二,。,,。二厂犷‘。,,‘。,,设犷厂得图开关点计算图相汀戈兀义一戈令、,,。,二,一,二,,对于为某给定值时当,时代入式用微机求,,,,解如果劝占时沪为两波交点的误差值则认为达到精度要求此时值就是第期吴
5、安顺等逆变器输出电压的清波分析,,。,吸值同样求出几叭和几的值设正弦波的模坐标以为周期根据对称的关系,,。,‘。相其余开关点相和相所有开关点值都可以用和作加减法而求出,根据上述方法进行计算所得结果如二表正弦波时的交点值。表所示···。‘·输出电压基波和谐波幅值计算,“八,︵。在对称三角波正弦咏宽调制条件下八曰”,,。。由于载频比和调幅比的不同其⋯逆变器输出电压的基波和谐波都。。有很大变化二,二,对时根据式计算。。。得基波和谐波电压幅值并由此计算结果。画出逆变器输出电压的频谱特性。。。如图所示。。。。从日沂份‘,次狱从︵︶。。月,瓦石”。图,逆变器谐波分析逆变器谐波分析梯形脉宽调制就是用三相
6、梯形波代替三相正弦,,波作为调制信号与其三角波载波相比较在两个,波的相交点对应于特定的功率开关元件导,“。通它是一种新型调制方案〔〕,。图梯形调制信号梯形波调制信号如图所示是由三角‘。,,,,,。。波在士之间限幅后得到是的幅值是三角波载波的幅值二称作调幅比,,。二,,,,令称三角形系数与功之间的关系为二一。功以三相梯形波为调制信号的逆变器输出线电压、犷和犷。犷的基波分量幅值哈尔滨电工学院学报第比卷,。厂和次谐波分量幅值犷分别为〔〕二“犷了丁犷功犷,〔,厂。。。二“〕二价。其中厂是逆变器直流电源电压日,,日比因为必是的函数所以犷和犷也。都是的函数、根据式式和式,二对时作计,算其逆变器输出电压
7、的。频谱特性如图所示‘、一,‘,’、飞飞川寸勺结论,口图逆变器谐波分析为获得交流变频调速系统的,,良好性能除了异步电机作相应的特殊设计以配合变频装置外变频装置。,本身电源输出特性是十分重要的逆变器输出电压中尽可能提高基波分量幅值同时又,能有效地抑制具有有害影响的谐波分量幅值这对提高交流变频调速系统的性能将起决。定性作用,使用梯形波脉宽调制方案逆变器输出波形比用正弦波作调制信号基波幅值更高谐,。,,波幅值更低可以得到十分理
