級(jí)聯(lián)型逆變器相移PWM的相移量與輸出諧波關(guān)系分析
對(duì)于單體逆變器,其驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生原理與兩電平SPWM逆變器完全相同。而對(duì)于不同的單體逆變器,輸出的基波存在一個(gè)相位差。
設(shè)逆變器由m個(gè)單體SPWM逆變器組成,第i個(gè)SPWM逆變器輸出電壓為ui,則串聯(lián)輸出總電壓為
u0=ui(1)
設(shè)單個(gè)逆變器輸出單相雙極性SPWM波,且波形正負(fù)半周期鏡像對(duì)稱,即
u(ωt)=-u(ωt+π)(2)
為簡(jiǎn)化計(jì)算,設(shè)波形在正負(fù)周期內(nèi)前后1/4周期以π/2為軸線對(duì)稱,即
u(ωt)=u(π-ωt)(3)
則可用傅立葉級(jí)數(shù)表示為[7]
u(ωt)=ansinnωt(4)
設(shè)逆變器的一個(gè)開(kāi)關(guān)周期為Ts,各個(gè)逆變器輸出時(shí)延為Ts/m,則輸出電壓用傅立葉級(jí)數(shù)表示為
u(ωt)=ansin(5)
由于
sin=[sinnωtcos(nω)-sin(nω)cosnωt]
=sinnωtcos(nω)-cosnωtsin(nω)
=sinnωtcos(n2π)-cosnωtsin(n2π)(6)
式中:T為逆變器輸出波形基波的周期,當(dāng)基波為工頻50Hz,T=20ms;
Ts為開(kāi)關(guān)周期,當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率fs為幾十至幾百kHz,Ts為幾μs至幾十μs。
當(dāng)n=1時(shí),可近似認(rèn)為
cos(n2π)=m,
sin(n2π)=0(7)
可見(jiàn),串聯(lián)后輸出電壓中基頻成分為線性疊加。
當(dāng)n=m時(shí),有
cos(n2π)=m,
sin(n2π)=0(8)
可見(jiàn),串聯(lián)后輸出電壓中頻率f=mfs的成分線性疊加。
因此,我們可以得知,m個(gè)輸出依次時(shí)延Ts/m的SPWM逆變器串聯(lián),其輸出的基頻成分幅值為線性疊加,輸出含有f=amfs(a=1,2,...)的諧波,諧波的幅值亦為線性疊加。
因此,若多重逆變器由m個(gè)單體逆變器組成,逆變器載波頻率為fs,則第i個(gè)單體逆變器的時(shí)延為:
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