等效原理,SPWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周,也可以用同样的方法得到SPWM波形。可见,所得到的SPWM波形和期望得到的正弦波等效。
一般将正弦参考波ur的幅值与三角波载波uc的峰值之比定义为调制度?,亦称调制比或调制系数。
9.什么是同步调制方式和异步调制方式?SPWM中,同步调制和异步调制各有什么优缺点?
答:载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在异步调制方式中,通常保持载波频率fc固定不变,因而当参考信号频率
fr变化时,载波比
N是变化的。
异步调制的主要特点是:
在信号波的半个周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。
这样,当信号频率较低时,载波比N较大,一周期内的脉冲数较多,正负半周期的脉冲不对称和半周期内前后1/4周期的脉冲不对称产生的不利影响都较小,PwM波形接近正弦波。
而当信号波频率增高时,载波比N减小,一周期内的脉冲数减小,PWM脉冲不对称的影响就变大,有时信号波的微小变化产生PWM脉冲的跳动,这就使得输出PWM波和正弦波的差异变大。对于三相PWM型逆变电路来说,三相输出的对称性也变差。 载波比N等于常数,并在变频时使载波频率和信号波频率保持
同步的方式称为同步调制。 同步调制的主要特点是:
在同步调制方式小,信号波频率变化时载波比N不变,信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的。 当逆变电路输出频率很低时,同步调制时的载波频率fc也很低。
fc过低时由调制带来的谐波不易滤除。当负载为电动机时也会带来较
大的转矩脉动和噪声。
如考虑低频时性能时,当逆变电路输出频率很高时,同步调制时的载波频率fc会过高,使开关器件难以承受。
10.SPWM控制的逆变电路,若参考波频率为400Hz,载波比为15,则开关管的开关频率为多少?一周期内有多少个脉冲波? 解:由N?fcfr可知,载波频率fc?Nfr?15?400?6000Hz,一周内有600
个脉冲。
11.SPWM波的生成有哪些方法?
答:SPWM波的生成方法大体上有3种:第一种是采用模拟电路产生;第二种是采用专用集成电路产生;第三种是由微型计算机直接产生。
12.什么是自然采样法和规则采样法?
答:按照SPWM控制的基本原理,可在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关管的通断,这种生成SPWM波形的方法称为自然采样法。规则采样法是一种应用较广的工程使用方法,它的效果非常接近自然采样法。
13.逆变器多重化的目的是什么?如何实现?
答:逆变电路多重化的目的:一是使总体上装置的功率等级提高;二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响;采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。
逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。可以采用并联或串联的方式。