低開關頻率下的不對稱空間矢量脈寬調制

3．2 仿真結果
基于Matlab／Simulink搭建帶阻感負載的逆變回路，對開關頻率fs=500 Hz時SVPWM，ASVPWM的相電壓諧波性能進行對比。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圖4。

由圖4a可見，SVPWM時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。當將不對稱采樣與SVPWM結合時，得到ASVPWM時的相電壓頻譜圖見圖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 實驗驗證
搭建了基于TMS320F28335型DSP實驗裝置，對ASVPWM進行驗證，阻感負載參數為R=1 Ω，L=5 mH。首先進行ASVPWM算法驗證，fs=500 Hz時，a，b兩相上橋臂器件開關脈沖見圖5a，圖5b為放大后一個Ts內的脈沖波形。

可見，當基波頻率f=50 Hz，fs=500 Hz時，一個基波周期內輸出10個脈沖；選擇一個Ts進行放大后，輸出脈沖并不對稱，驗證了所提的ASVPWM算法的正確性。
采用Fluke43B電能質量分析儀對fs=500 Hz時兩種調制方式下的a相電流進行測量分析，如圖6所示。

比較圖6a，b與6c，d可知，當fs低至500 Hz時，采用SVPWM時輸出電流波形THD較大；當采用這里提出的ASVPWM時，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；相比對稱規則采樣，不對稱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，不對稱規則采樣更適合開關頻率較低的情況；七段式空間矢量脈寬調制本質是一種對稱規則采樣，此處研究的不對稱空間矢量脈寬調制，在延續空間矢量脈寬調制算法簡單、電壓利用率高的同時改善了脈寬調制環節的諧波輸出性能；在開關頻率為500 Hz時，不對稱空間矢量脈寬調制時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且網側電流畸變率必須低于國家標準，需對不對稱空間矢量脈寬調制進行某些改進。