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多電平逆變器載波PWM控制方法的仿真研究

作者: 時(shí)間:2011-03-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179470.htm

(a) 和調(diào)制波波形

(b) 相電壓波形

(c) 相電壓頻譜

(d) 線電壓波形

(e) 線電壓頻譜

圖4 POD型SH波形

(a) 和調(diào)制波波形

(b) 相電壓波形

(c) 相電壓頻譜

(d) 線電壓波形

(e) 線電壓頻譜

圖5 APOD型SH波形

圖6 SFO原理圖

每幅圖的(b)、(d)部分對(duì)應(yīng)的是相電壓和線電壓的波形圖,(c)、(e)部分對(duì)應(yīng)的是相電壓和線電壓的頻譜圖。

結(jié)果可以看出,對(duì)于PD型系統(tǒng),從輸出相電壓中的頻譜圖可以看出,諧波能量主要集中在的頻率處,該處的諧波幅值較大,從而使相電壓的THD(計(jì)算50次以內(nèi)的諧波)達(dá)到23.94%,其它的諧波分量主要是以載波整數(shù)倍頻率為中心的邊帶諧波,幅值較小。在三相系統(tǒng)的輸出線電壓中,由于各個(gè)三角載波同相位,因此載波處的諧波相互抵消,使線電壓的THD降低為12.76%。

對(duì)于POD型系統(tǒng),在相電壓和線電壓中,都沒有載波諧波,但均存在以載波整數(shù)倍頻率為中心的邊帶諧波,且其幅值大于PD型系統(tǒng)中的相應(yīng)幅值,所以,該最終得到的相電壓和線電壓的THD分別為22.5%和19.71%。

對(duì)于APOD型系統(tǒng),其頻譜分布與POD型系統(tǒng)很類似,所有諧波基本都位于以載波整數(shù)倍頻率為中心的邊帶上,唯一的區(qū)別就是,POD型中的諧波能量主要集中在載波頻率兩側(cè)邊帶中,而APOD型系統(tǒng)中諧波分布更加均勻,最終得到的相電壓和線電壓的THD分別為22.13%,22.56%。

顯然,在APOD型系統(tǒng)中,由于相應(yīng)諧波在三相系統(tǒng)中,不僅不能相互抵消,有的甚至相互疊加,導(dǎo)致線電壓的THD反而大于相電壓的THD。從上面的三種多消諧波PWM法的仿真結(jié)果,可以看出,對(duì)于輸出相電壓,三種的THD相差不大,但對(duì)于輸出線電壓,PD型系統(tǒng)的THD最小,具有明顯的優(yōu)勢,實(shí)際應(yīng)用中也最常被采用,從這個(gè)角度來說,在三相系統(tǒng)中PD型系統(tǒng)是最優(yōu)的。另外,從仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在三種形式SHPWM的輸出相電壓和線電壓中,從PD型到POD型再到APOD型,帶寬內(nèi)的諧波含量依次增加,即APOD型的傳輸帶寬內(nèi)殘存諧波數(shù)量最多,給輸出濾波帶來了困難,這一現(xiàn)象在頻率調(diào)制比越高,及數(shù)越大的情況下將越明顯。



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