低開(kāi)關(guān)頻率下的不對稱(chēng)空間矢量脈寬調制

3．2 仿真結果
基于Matlab／Simulink搭建帶阻感負載的逆變回路，對開(kāi)關(guān)頻率fs=500 Hz時(shí)SVPWM，ASVPWM的相電壓諧波性能進(jìn)行對比。三相電壓源逆變器仿真參數：Udc=600V，M=0．9，阻感負載功率因數為0．9，相電壓輸出諧波性能見(jiàn)圖4。

由圖4a可見(jiàn)，SVPWM時(shí)相電壓中含有直流分量、基波分量、低次基帶諧波、奇次載波分量及較多的邊帶諧波。當將不對稱(chēng)采樣與SVPWM結合時(shí)，得到ASVPWM時(shí)的相電壓頻譜圖見(jiàn)圖4b，圖中不存在偶次低次基帶諧波(100 Hz，200 Hz)，m±n為偶次的邊帶諧波分量(450 Hz，550 Hz等)被抵消，相電壓總諧波畸變率降低約5％。

4 實(shí)驗驗證
搭建了基于TMS320F28335型DSP實(shí)驗裝置，對ASVPWM進(jìn)行驗證，阻感負載參數為R=1 Ω，L=5 mH。首先進(jìn)行ASVPWM算法驗證，fs=500 Hz時(shí)，a，b兩相上橋臂器件開(kāi)關(guān)脈沖見(jiàn)圖5a，圖5b為放大后一個(gè)Ts內的脈沖波形。

可見(jiàn)，當基波頻率f=50 Hz，fs=500 Hz時(shí)，一個(gè)基波周期內輸出10個(gè)脈沖；選擇一個(gè)Ts進(jìn)行放大后，輸出脈沖并不對稱(chēng)，驗證了所提的ASVPWM算法的正確性。
采用Fluke43B電能質(zhì)量分析儀對fs=500 Hz時(shí)兩種調制方式下的a相電流進(jìn)行測量分析，如圖6所示。

比較圖6a，b與6c，d可知，當fs低至500 Hz時(shí)，采用SVPWM時(shí)輸出電流波形THD較大；當采用這里提出的ASVPWM時(shí)，電流THD由20％降至12．1％，驗證了這里提出的ASVPWM算法的正確性與可行性。

5 結論
基于二重傅里葉的諧波分析表明，自然采樣方式具有好的諧波輸出性能；相比對稱(chēng)規則采樣，不對稱(chēng)規則采樣更接近自然采樣方式，只是在低次基帶諧波分量上有差別，不對稱(chēng)規則采樣更適合開(kāi)關(guān)頻率較低的情況；七段式空間矢量脈寬調制本質(zhì)是一種對稱(chēng)規則采樣，此處研究的不對稱(chēng)空間矢量脈寬調制，在延續空間矢量脈寬調制算法簡(jiǎn)單、電壓利用率高的同時(shí)改善了脈寬調制環(huán)節的諧波輸出性能；在開(kāi)關(guān)頻率為500 Hz時(shí)，不對稱(chēng)空間矢量脈寬調制時(shí)電流總畸變率比空間矢量脈寬調制低，有利于提高大功率變換裝置的控制性能；在帶阻感負載的逆變器上驗證了兩電平不對稱(chēng)空間矢量脈寬調制算法的可行性，對于雙脈寬調制四象限運行的大功率變頻裝置而言，常采用三電平等多電平調制技術(shù)且網(wǎng)側電流畸變率必須低于國家標準，需對不對稱(chēng)空間矢量脈寬調制進(jìn)行某些改進(jìn)。