[发明专利]一种固定调制比的PWM调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定调制深度的脉宽调制方法，尤其涉及一种直流侧电压可调的变频调速装置的脉宽调制方法，属于变频调速技术领域。

背景技术

脉宽调制(PWM-Pulse Width Modulation)是利用相当于基波分量的信号波对三角载波进行调制，达到调节输出脉冲宽度的一种方法。

以单相逆变器为例，其拓扑电路如图1所示，包括可控管V1至V1及反并在每个可控管上的反并二极管VD1至VD4。在调制波为正弦波的情况下，采用PWM调制得到的单相变频器输出电压的基波幅值为M*udc，其中，M为调制深度，即信号波幅值与三角波幅值的比值，udc为通过整流回路得到的直流侧电压。可控管V1的PWM调制的波形如图2所示。可见，输出电压的幅值与M及udc有关。

在变频调速时，采用变压变频方式时，当频率升高时，电压相应增加。进行PWM调制时，通常的做法是固定直流电压而改变调制深度M，从而使输出电压发生变化。50Hz的调制波形(M＝1)如图2A及图2B所示，25Hz的调制波形(M＝0.5)如图3A及图3B所示。这种方式下，随着调制深度M减小，脉冲宽度也会减小。在低频下，可能会因脉冲宽度过窄而被忽略，从而引起输出波形的畸变；此外，在低频时谐波的含量也会增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种在低频下使得逆变器的输出电压不会发生畸变的PWM调制方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种固定调制比的PWM调制方法，其特征在于，步骤为：逆变器的前级电路采用可控的整流回路，在进行PWM调制时，保持调制深度不变，当频率降低时，通过可控的整流回路使输出的直流侧电压减少，从而使逆变器的输出电压减少；当频率升高时，通过可控的整流回路使直流侧电压增加，从而使逆变器的输出电压增加，从而达到变频变压的目的。

本发明的直流侧电压可调，因此尤其适用于整流侧可控的变频器。在进行PWM调制时，调制深度固定不变，则输出的脉冲电压的宽度不会因为频率低而减少，脉冲宽度保持较高的水平，使输出电压谐波含量大大减少。

本发明的优点是：改善变频器输出电压脉冲宽度过窄的问题，同时能够有效减少低频下的谐波含量。

附图说明

图1为单相逆变器的拓扑电路；

图2A为50Hz的PWM调制信号图；

图2B为图2A的输出信号图；

图3A为25Hz的PWM调制信号图；

图3B为图3A的输出信号图；

图4A为本发明的25Hz的PWM调制信号图；

图4B为图4A的输出信号图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供的一种固定调制比的PWM调制方法，其步骤为：逆变器的前级电路采用可控的整流回路，该整理回路可以是晶闸管可控三相整流回路。在进行PWM调制时，保持调制深度不变，在本实施例中，固定调制深度M为1。当频率降低时，通过可控的整流回路使输出的直流侧电压减少，即减少直流侧电压的幅值，从而使逆变器的输出电压减少；当频率升高时，通过可控的整流回路使直流侧电压增加，即增加直流侧电压的幅值，从而使逆变器的输出电压增加，从而达到变频变压的目的。对于25Hz的调制波形如图4A及图4B所示。

通过对输出电压的谐波分析，本发明提供的固定调制深度的PWM调制方式的输出谐波比改变调制深度的PWM调制方式的输出谐波小很多。因此，本发明能够有效抑制低频下的谐波含量，同时对于低频时脉冲宽度过窄的问题也能够得到改善。