ШИМ регулирует амплитуду выходного напряжения.
В основе анализа процессов в инверторе лежит метод переключающих функций.
При анализе инвертора напряжения с ШИМ вводятся переключающие функции стойки.
FA – переключающая функция первой стойки.
Если FA=1, то включен первый (верхний) транзистор.
Если FA=-1, то включен второй (нижний) транзистор.
При ШИМ длительность импульса модулируется по синусоидальному закону:
– период ШИМ.
Вместо подставляют в функцию“замороженное” значение (используется метод деформации).
Для функций и – процедура аналогичная, только:
Напряжения между фазами и виртуальным нулем:
Напряжение синфазной помехи:
Напряжения на нагрузке:
Окончательное выражение для выходного напряжения в виде ряда Фурье:
к, p – номера гармоник.
Некая частота, определяемая двумя частотами:
Спектральный состав:
Коэффициент гармоник выходного напряжения инвертора напряжения определяется в основном первой группой комбинационных гармоник: .
При малых значениях в выходном напряжении инвертора напряжения возможно появление субгармоник.
Если и разнесены в 20÷25 раз, то в токе забывают о гармониках (т.е. их практически нет).
Основная гармоника при классической синусоидальной ШИМ:
Регулировочная характеристика линейна до .
Для SVPWM основная гармоника
Метод SVPWM позволяет увеличить выход по основной гармонике на 15% и позволяет сократить число коммутаций.
Если выходная частота намного меньше частоты коммутации, то выходной ток:
Мы пренебрегаем высшими гармониками и полагаем, что ток определяется основной гармоникой.