基于等腰三角载波的鞍形波PWM的数学分析

来源：电工电能新技术杂志2015年第9期北京时间：

作者：陈国呈，蔡立清，周勤利，顾红兵，等

单位：1. 常州钜特工业科技有限公司, 江苏 常州 200122;
\r\n2. 上海大学自动化学院, 上海 200072

摘要：本文针对SVPWM就是鞍形波PWM提法的不严谨性，详细阐述了SAPWM的优化方法，展示了SAPWM的良好效果。指出SVPWM是利用空间电压矢量概念进行PWM的一种方法，并非就是鞍形波，鞍形波是SVPWM的一个特例。SAPWM是在模式优化过程中发现，当正弦调制波的上下包络线对称于横轴时，能获得最优输出特性，其几何、物理意义非常明晰。由于SAPWM调制波波形的固有特点，在相同输出电压条件下，所需的调制深度较SPWM小，使得其在各载波频域中具有更丰富的差频波，但该差频波的幅值较SPWM小，故其总谐波失真和总谐波损耗减小，且其正负序分量产生的脉动转矩在一定程度上相互抵消，有效地抑制了转矩脉动；SAPWM能进一步提高调制深度，有利于提高直流母线电压利用率，从而成为三相逆变器的一种最优调制波。文章在SPWM数学分析的基础上，进一步用傅里叶级数展开法对SAPWM进行了深入的数学分析，逐一论证了SAPWM成为最优调制模式的理论依据。本文的数学分析方法较其他分析方法简捷、明确、易懂，可节省大量的推导工作量。

关键词：逆变器, 脉冲宽度调制, 谐波, 转矩脉动, 频谱, 空间电压矢量