1、PDF外文:http:/ 1 中文 3200 字 中文翻译 关于空间矢量调制与三相 载波脉冲宽度调制关系的综合分析 电气与电子工程师协会会员,周克亮 王丹 伟 摘要 这篇论文综合分析了空间矢量调制和三相载波脉冲宽度调制的关系( PWM)。它们之间的关系包括,例如调制信号(包括零序成分和基本成分) 与 空间矢量间的关系,调制信号与空间矢量扇区间的关系,空间矢量调制开关 模式 和载波类型的关系,零矢量分配以及 不同的零序信号的关系被系统地建立。所有的 这些关系为 载波脉冲宽度调制与空间矢量调制的转换 提供了一个双向的桥
2、梁 。研究表明 文中 所得出的 全部 结论均与负载类型无关。此外,空间矢量调制和载波脉冲宽度调制的实现 , 以及 闭环反馈变流器 中的载波脉冲宽度调制在文中 也被讨论。 关键词 :载波 脉冲宽度调制 空间矢量脉冲宽度调制 介绍 脉冲宽度调制 ( PWM)在过去的几十年里已经被广泛 地研究。很多种不同的脉冲 宽度调制方法已经被开发 , 为了达到如下的目标 :宽的线性调制范围;更小 的开关损耗;在开关波形频谱中更少的总谐波失真 ( THD)、 简单 易操作以及 更短的计算时间。 在很长一段时期里,载波脉冲宽度调制方 法 1在大部分应
3、用场 合被广泛使用。最早的载波脉冲宽度调制的调制信号是正弦波。 注入零序信号的三 相 逆变 器 2开启了非正弦载波脉冲宽度调制的 研究 3-7。不同的零序信号 将 导致不同的非正弦脉冲宽度调制。与三相正弦脉冲宽度调制相比,三相非正弦脉冲宽度调制能够扩大线电压的线性调制范围。 随着微处理器 的发展,空间矢量调制已经成为 三相变流器 8-15最重要的脉冲宽度调制方法中的一种 。它利用空间矢量的概念来计算开关的占空比。脉冲宽度调制器的数字实现简单。 数字实现 简单以及对于输出线电压来说宽的线性调制范围 是空间矢量调制的显著特点。 2 两种脉冲宽度调制的综合联系 提供了一个不
4、仅仅把一个 方式 转换成另一个 方式的平台,此外还 发展了脉冲宽度调制的不 同的表现形式。因此,很多人尝试过将两种类型的脉冲宽度调制方式统一 起来 16, 17。空间矢量和基本的调制信号 的关系 在 18-21中被 导出。参考 文献 17表明共结点电压(零序电压)和空间矢量在一个带对称的星形连接对称负载 的基本三 相 逆变器的关系 。然而, 所得出的结论需 依靠负载 17阻碍了它所得出的结论具有 普遍意义。 这篇论文目的是揭示空间矢量调制和载波脉冲宽度调制的综合联系。调制信号与电压矢量 的联系,零序信号和空间矢量 间的联系, 调制信号与矢量扇区间的联系,空间矢量 的顺序与 载波类型
5、的联系,零矢量的分配与不同的载波脉冲宽度调制的联系在不独立于 负载类型的情况下被系统研究。此外,这 两种 脉冲宽度调制方法在反馈闭环变流器 中的实现 被讨论出相应的解决方案 。提供仿真的结果来证明所得出的结论。 载波脉冲宽度调制 A、 基本理论 载波脉冲宽度调制 技术 由调制信号与载波信号组成 。 脉冲宽度调制的操作可以被分成两个区域 22, 23。 1)线性区 在线性区,调制信号的峰值小于等于载波信号的峰值。当载波信号的频率 carf 比调制信号的频率 f 高 20倍以上时,脉冲宽度调制的增益约等于 1。  
6、;2)非线性区 当调制信号的峰值比载波信号的峰值大 的时候,过调制的增益小于 1。六阶梯模式标志着非线性模式的结束。输出的开关波形的总谐波失真增加。 3 图 1 两电平载波脉冲宽度调制 如图 1 所示,在线性区域,对于 两电平载波脉冲宽度调制来说,我们有 在式中 tk+和 tk-是在第 k 个采样间隔 的正极性和负极性的脉宽,分别的 ;u(k)是在第 k 个采样区间 的标准化的振幅;载波信号的标准峰值时 1。等式( 1)通常就像第二电压平衡法则 14, 18, 24。 图 2 表示一个不考虑负载类型的三相脉冲宽度调制逆变器。在线性调制范围内,忽略高次谐波,输出 的相 电压 满足 式中 N 时直流母线中性点。