開關(guān)死區(qū)對SPWM逆變器輸出電壓波形的影響
(c)死區(qū)單邊不對稱設(shè)置時的波形圖
率ωs為基準(zhǔn),而應(yīng)當(dāng)用載波角頻率ωc為基準(zhǔn)。這樣,研究它的基波與基波諧波、載波與載波諧波及其上下邊頻的分布情況時,就能很方便地用雙重傅立葉級數(shù)來表示:2.1死區(qū)雙邊對稱設(shè)置時uAO′的諧波分析
如圖1(b)所示,uAO′相當(dāng)于二極管不續(xù)流時輸出電壓的波形。載波三角波的方程式為:正弦調(diào)制波的方程式為:
對于理想波uAO,二階SPWM波正脈沖前沿(負(fù)脈沖后沿)采樣點a為:令x=ωct;y=ωst;,則可得
二階SPWM波負(fù)脈沖前沿(正脈沖后沿)采樣點b為:
圖2uAO′與uD1.4的向量相加和uAO″、uAO′、uD1.4的向量關(guān)系
對于圖1(b)中uAO′,在x=ωct的2πk-到2π(k+1)-區(qū)間內(nèi),可以得到二階SPWM波的時間函數(shù)為:,k=0,1,2,3…
經(jīng)分析可以得出:uAO′=sinωst+Jo()cosm·sin(mNωst)-Jn()[cos(m+n)π-1]cosmsin[(mN+n)ωst](2)
2.2對死區(qū)雙邊對稱設(shè)置時uD1.4的諧波分析
圖(1)b中誤差波uD1.4,其雙重傅立葉級數(shù)中的(3)
對于載波及載波m次諧波的上下邊頻:;Bmn=0
2.3死區(qū)雙邊對稱設(shè)置時uAO″的諧波分析
由圖1(b)可知,實際波uAO″等于有死區(qū)波uAO′與誤差波uD1.4之和。由于死區(qū)是雙邊對稱設(shè)置,所以uAO′與調(diào)制波uS相位相同,電流iA滯后于uAO′一個φ角,而誤差波uD1.4又與iA相位相反,因此,uD1.4的相位超前于uAO′180°-φ,如圖(2)所示。因此,當(dāng)以uAO′的相位為基準(zhǔn)時可得:
uAO″=uAO′0°+uD1.4180°-φ(5)uAO′與uD1.4的基波幅值uAO(1)′=;,由圖(2)可知:uAO″的基波幅值UAO(1)″的初相位角(6)
2.4死區(qū)單邊不對稱設(shè)置時uAO″的諧波分析對于圖1(c),由于死區(qū)是不對稱設(shè)置,即只在脈沖前沿設(shè)有死區(qū)△t,故uAO′滯后于調(diào)制波us的相位角為。但當(dāng)以uAO′的相位為基準(zhǔn)時,uAO″、uAO′、uD1.4的相位關(guān)系與對稱設(shè)置時相同,故按著與前面相同的方法可以得到:
uAO″=uAO′0°+uD1.4180°-φ(7)
3死區(qū)對輸出電壓波形影響的分析
無死區(qū)理想波uAO的雙重傅立葉級數(shù)方程式,可以用方程式(2)令△t=0得到:當(dāng)死區(qū)雙邊對稱設(shè)置時,理想波uAO與實際波uAO″之間的偏差電壓udev由圖1(b),可知:
udev=uAO0°-uAO″φ′
偏差電壓udev的相位與電流iA相同,與誤差電壓uD1.4相位相反。
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