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变频器电压变极谐波消除法

来源:未知 编辑:晚一步 时间:2017-11-22

    变频器的输出波形,其谐波成分愈小,则转换效率愈佳,且输出滤波器容量减小,故而如何消除或减弱谐波成分(谐波控制)成为变频器的主要课题。

    谐波消除法种类很多,在这里介绍的是电压变极法,此法是将输出电压的极性在半周期内切换数次以造成谐波频谱的改变,以期消除对系统造成危害的低次谐波,如图11-46所示。

电压变极谐波消除法

    11-46    电压变极谐波消除法

    若函数U(t)以傅里叶级数表示,其形式为

    对于图中所示对称波形而言:

    假设|U(t)| =1,则

    选用下列关系式

   bn的第一项和最后一项分别是

    将式(6-13)、式(6-14)代入式(6-11)得

    上式中包含了α1、α2、α3…αkk个变量,若要计算这k个α值,必须要有k个方程式,在解得这k个α角度后,加入方波里而形成凹槽。

    按着上述谐波消除计算所得的凹槽角,将以表格的形态存入微机之中。当要求某一指定的电压值Us时,凹槽角便可由设的表格中取得,利用一计数器便可产生时域之中相对应的波宽。

    当频率低时,若要消除更多次谐波,势必在半周期内做更多次的开关切换,需存取的角度数目也跟着增多,如此造成建立表格时大量内存的浪费。因此,在设计变频器时,通常采用混合式PWM,在低压、低频时,使用一般的正弦PWM,而在高频、高压区则采用谐波消除式PWM,如此,在整个速度范围内,非但电压大小能准确控制,正弦波PWM的谐波也可得到改进。


 
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