同步式的RPWM调制逆变器——方波作为调制波形

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PWM逆变器

单脉冲RPWM逆变器

• 比较的两者的大小是幅值，来决定的输出，而不是看正负号的，这个正负号，只是决定的是那一边管子导通，从而，产生对应的正负的电压。
• 调制度：M=方波的幅值/三角波的幅值；范围在0到1之间；等价于输出的电压脉冲宽度在π到0之间变换。

负载输出电压$U_L$的谐波分析

基本点：从波形图中可以看出$u_L$的输出波形是对称于$\frac{\pi }{2}$轴，因此，在傅里叶级数中没有余弦项和偶次项，并且其恒定的分量$A_0=0$，所以，$$U_L=\sum _{n=1,3,5,...}^{\propto }{U}_{m(n)}sinnwt$$
式中，$$U_{m(n)}=\frac{2}{\pi }{\int }_0^{\pi }E\ast sinnwtd(wt)=\frac{2}{\pi }{\int }_{{\alpha }_1}^{{\beta }_1}E\ast sinnwtd(wt)$$
下面求${\alpha }_1,{\beta }_1$的值。

注意：$n\ast M=1$即此时的cos的公式中的因子变成为了$\frac{\pi }{2}$,则输出结果为0，即此中状况下的谐波是不存在的。
在M从0到1，即方波电压从0变化到$U_c$的时候，他的各种谐波幅值相对于基波幅值所占的百分比的变化图如下：

结论：单脉冲RPWM逆变器的优点控制简单，开关转换损耗小；确定是低电压输出时谐波的含量比较大。

多脉冲RPWM逆变器

谐波的傅里叶分析

此时绘制的各次谐波的输出电压的幅值关系为：

结论与说明：

总之，采用多脉冲的RPWM逆变器的方式，它相对于单脉冲的方式能够改善在低压区域的谐波，但是，在调压到高压区域，它就和单脉冲的关系是一样的了，基本对波形的效果的改善不明显。
而当调制比N比较大时，输出的谐波的幅值比较大的原因是，计算cos时，当角度比较小时，他的计算就是近似为一个线性的关系。

三相RPWM逆变器

RPWM方法1

RPWM方法2

图片参考书：刘风君的正弦波逆变器