低開(kāi)關(guān)頻率下的不對(duì)稱(chēng)空間矢量脈寬調(diào)制

由式(2)～(4)可知，3種采樣方式下相電壓由4部分組成：直流分量、基波分量、基帶諧波、載波次諧波及載波邊帶諧波。自然采樣方式時(shí)，僅存在基波分量而沒(méi)有低次基帶諧波，即僅存在n=1次基波分量；存在m為奇數(shù)次的載波次諧波，m為偶數(shù)次的載波次諧波被sin(mπ／2)抵消；奇次載波頻率周?chē)钠娲沃C波邊帶分量及偶次載波頻率周?chē)呐即沃C波邊帶分量，即m±n為偶數(shù)時(shí)的邊帶諧波分量均被式(2)中sin[(m+ n)π／2]抵消。
對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣方式下，存在基波分量及低次基帶諧波；存在m為奇數(shù)次的載波次諧波；邊帶諧波成分不能抵消。對(duì)比不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣與自然采樣，其唯一缺點(diǎn)就是存在奇數(shù)次的低次基帶諧波，即存在n為奇數(shù)的基帶諧波，n為偶數(shù)時(shí)的基帶諧波被sin(nπ／2)抵消；在載波次諧波及邊帶諧波方面的諧波性能是一致的。因此相比對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣而言，不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣有更好的諧波性能。

3 不對(duì)稱(chēng)空間矢量脈寬調(diào)制
3．1 原理分析
目前大功率傳動(dòng)系統(tǒng)使用較多的是SVPWM；雖然SPWM與SVPWM實(shí)現(xiàn)方式大不一樣，但SVPWM實(shí)質(zhì)上是對(duì)SPWM的一種改進(jìn)，即在正弦波調(diào)制信號(hào)上注入了一定的零序分量，且其本質(zhì)屬于規(guī)則采樣PWM。
兩電平SVPWM中，對(duì)于任意給定空間電壓矢量U，均可由離它最近的參考電壓合成得到。對(duì)比SVPWM與SPWM，見(jiàn)圖2。討論U在第一扇區(qū)時(shí)的SVPWM，ua，ub，uc為實(shí)際三相調(diào)制波，uma，umb，umc為三角載波PWM對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣時(shí)的等效調(diào)制波信號(hào)，ur為三角載波。圖2為兩個(gè)開(kāi)關(guān)周期(2Ts)內(nèi)的調(diào)制圖，其中，Sa，Sb，Sc為SVPWM時(shí)各相橋臂的開(kāi)關(guān)動(dòng)作；T00(T07)，T1，T2及T00’(T07’)，T1’，T2’分別為兩個(gè)周期中合成U的基本矢量U0(U7)，U1，U2的作用時(shí)間；k0，u0為矢量分配因子，k0，u0∈[0，1]且k0+u0=1。在七段式SVPWM實(shí)現(xiàn)中，通常取k0=0.5同時(shí)，由圖2可知，與規(guī)則采樣SPWM對(duì)應(yīng)的SVPWM三相輸出脈沖在一個(gè)Ts內(nèi)都是對(duì)稱(chēng)的，即目前采用的SVPWM其本質(zhì)是一種對(duì)稱(chēng)規(guī)則PWM。若改變k0，如令k0在相鄰Ts內(nèi)周期性地取1和0，則圖2會(huì)演化為圖3。

由圖3可知，一個(gè)載波周期Tc內(nèi)的等效調(diào)制波信號(hào)(uma，umb，umc)不再保持恒定，信號(hào)幅值更加逼近實(shí)際調(diào)制信號(hào)；此外Tc=2Ts，因而更適用于低開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制；同時(shí)，一個(gè)Tc內(nèi)的脈沖信號(hào)不再基于峰值對(duì)稱(chēng)，呈現(xiàn)出不對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣的特性。令開(kāi)關(guān)周期T’=2Ts，則圖3即為ASVPWM與等效SPWM的對(duì)比關(guān)系。