1756-HIST2G
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正弦波等效的等幅矩形脈沖序列波中點重合(如上圖),這樣,由N個等幅而不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦波的正半周等效。同樣,正弦波的負半周也可用相同的方法來等效。圖3(b)的一系列脈沖波形就是所期望的逆變器PWM(Pule Width Modulation)波形。由于各脈沖的幅值相等,所以逆變器可由恒定的直流電源供電。也就是說,這種交一直一交變頻器中的變頻器采用不可控的二極管整流器就可以了。逆變器輸出脈沖的幅值就是整流器的輸出電壓。如逆變器各開關器件都是在理想狀態下工作,驅動相應開關器件的信號也應是與圖3(b)形狀相似的一系列脈沖波形。由于PWM調制輸出的電壓波形和電流波形都是非正
弦波,具有許多高次諧波成分,這樣就使得輸入到電機的能量不能得以充分選用,增加了損耗。為了使輸出的波形接近于正弦波,提出了正弦波脈寬調制(SPWM)。所謂SPWM調制,簡單地來說,就是在進行脈寬調制時,使脈沖序列的占空比按照正弦波的規律進行變化,即,當正弦波幅值為較大值時,脈沖的寬度也較大,當正弦波幅值為較小值時,脈沖的寬度也較小(如圖4所示)。這樣,輸出到電動機的脈沖序列就可以使得負載中的電流高次諧波成分大為減小,從而提高了電機的效率。SPWM波形的特點概括起來就是“等幅不等寬,兩頭窄中間寬”。
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