開(kāi)關(guān)死區對SPWM逆變器輸出電壓波形的影響

udev=uAO0°－uAO′0°－uD1.4180°－φ（9）

將方程式（6）、（7）與方程式（8）比較可知，死區對輸出電壓的波形存在著(zhù)明顯的影響，影響的大小與死區△t的值和載波比N有關(guān)。

圖3死區△t對基波幅值的影響

圖4載波比N對基波與諧波的影響

●死區△t的影響：空載時(shí)二極管不續流，死區對輸出電壓影響不大，感性負載時(shí)二極管續流產(chǎn)生誤差波uD1.4，使輸出電壓基波幅值減小，相位超前φ′角，并出現了幅值為的3、5、7……次諧波，死區△t越大，這種影響越大。

●載波比N的影響：方程（6）、（7）中的ωc=Nωs，所以當N增大時(shí)，輸出電壓基波幅值的減小和3、5、7……次諧波的增大更嚴重。輸出電壓uAO″方程中產(chǎn)生的3、5、7……次諧波，隨著(zhù)N的增大而上升；而uAO″中的載波下邊頻產(chǎn)生的3、5、7……次諧波，隨著(zhù)N的增大而減小。因此，輸出電壓uAO″中3、5、7……次諧波的總和，隨著(zhù)N的增加呈現出先減小而后增大的變化，中間有一個(gè)使3、5、7……次諧波含量為最小的最佳載波比N。這就打破了SPWM逆變器隨著(zhù)N的增大而使低次諧波含量減小的傳統理論。

4計算機輔助分析和實(shí)驗曲線(xiàn)

4．1死區△t對輸出電壓基波幅值的影響

圖（3）給出了輸出頻率為40Hz、M=0.8、N=15、cosφ≈1和cosφ=0.8時(shí)基波幅值與死區△t的關(guān)系曲線(xiàn)，可以看出隨著(zhù)△t的增大基波幅值下降，當cosφ≈1時(shí)基波線(xiàn)性下降。

4．2載波比N對輸出基波電壓和3、5、7……次諧波的影響

圖（4）給出了輸出頻率為40Hz、M=0.8、△t=40μs、cosφ=0.8時(shí)基波幅值和3、5、7……次諧波幅值與載波比N的關(guān)系曲線(xiàn)，可以看出隨著(zhù)N的增大基波幅值大幅度降低，當N=99時(shí)基波幅值降低到理論值的37％；隨著(zhù)N的增大，3、5、7……次諧波的幅值先是下降，當N>15時(shí)開(kāi)始顯著(zhù)上升。對于3次諧波，當N=9時(shí)為最小，當N>9時(shí)隨著(zhù)N的增加顯著(zhù)上升，當N=99時(shí)上升到基波理論值的21％。由此圖可知N=15時(shí)是最佳載波比。

5結語(yǔ)

在SPWM逆變器中，設置死區△t對輸出電壓波形有明顯的影響：

（1）使輸出電壓基波幅值減小，并產(chǎn)生出與△tN成正比的3、5、7……次諧波。

（2）對于有死區的SPWM逆變器，隨著(zhù)載波N的增大，輸出電壓uAO″中的3、5、7……次諧波幅值先是減小，當N>15以后顯著(zhù)增大。不像傳統理論中所說(shuō)的，隨著(zhù)載波N的增大，低次諧波含量將逐漸減小的結論。（3）對于變頻調速系統，當電機低速運行時(shí)ωs減小，使載波比相應增大，因此△t與N將使基波幅值減小，和3、5、7……次諧波增大的影響更加嚴重，在這種情況下，為了保證電機的正常運轉，必須對死區的不良影響進(jìn)行補償。