background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

1

1. Falowniki - wprowadzenie  

1.1. 

Falowniki  napięcia

  (FN,  ang.  voltage  source  inverter,  VSI)  przekształcają  napięcie  stałe  na  przemienne  o 

kształcie zbliżonym do prostokątnego o stałej wartości, równej napięciu źródła.  

Amplituda  podstawowej  harmonicznej  napięcia  wyjściowego

  zależy  od  wartości  napięcia  źródła  i  współczynnika 

wypełnienia natomiast częstotliwość napięcia wyjściowego jest funkcją przełączania łączników.      

Kształt i wartość prądu wyjściowego

 zależą od wielkości i rodzaju obciążenia.  

FN są zasilane ze źródła napięciowego. Może nim być prostownik (zasilacz prądu stałego) z dużą pojemnością na 

wyjściu,  stanowiącą  małą  impedancję  dla  składowej  przemiennej  prądu  albo  bateria  akumulatorowa  o  małej  rezystancji 

wewnętrznej i pomijalnie małej indukcyjności.  

Idealne źródło napięciowe ma stałe napięcie na wyjściu niezależnie od kierunku i wartości przepływającego przez 

nie prądu. 

 

Budowa

:    FN  posiadają  charakterystyczne  diody  zwrotne  (zbędne  przy  obciążeniu  rezystancyjnym)  dołączone 

odwrotnie  równolegle  do  łączników.  Diody  umożliwiają  wyłączenie  łączników  (tranzystorów)  przez  które  przepływa  prąd 

odbiornika indukcyjnego, zapewniając wewnętrzną kompensację energii biernej odbiornika.    

Zwrot  energii  elektrycznej

  od  odbiornika  do  źródła  poprzez  falownik  odbywa  się  przy  niezmienionej  polaryzacji 

napięcia na zaciskach wejściowych i zmienionym kierunku prądu wejściowego falownika. W przypadku prostownika w pełni 

sterowanego (pracuje wówczas jako falownik sieciowzbudny) prąd płynie do sieci zasilającej.  

 
1.1.1. Kształtowanie fali prostokątnej w jednofazowym falowniku napięcia 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.1.2. 

S

1

D

1

D

4

L

R

E

U

u

o

i

L

D

2

1, 2

3, 4

S1   D3        S3           D1     S1

S2   D4        S4           D2     S2

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

2

Kształtowanie fali quasi-prostokątnej w jednofazowym falowniku napięcia 

1

2

3

4

S1   S1    D4         S4           D1
S2  D3    D3         S3            S3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. 

Falowniki  prądu

  (FP,  ang.  current  source  inverter,  CSI)  przekształcają  prąd  stały  na  przemienny  o  kształcie 

zbliżonym do prostokątnego.  

Kształt i wartość napięcia na zaciskach wyjściowych

 zależy od wielkości i rodzaju obciążenia. Zasilane ze źródła prądowego. 

W praktyce jest nim źródło napięciowe (zwykle sterowane) połączone szeregowo z dławikiem o dużej indukcyjności.  

Dławik  wygładzający  pełni  rolę  filtra  harmonicznych  w  prądzie  wejściowym  falownika,  stanowi  źródło  energii 

biernej  podczas  procesów  komutacyjnych  i  odsprzęga  źródło  napięciowe  od  obwodów  silnoprądowych  FP.  Impedancja 

dynamiczna źródła prądowego jest wielokrotnie większa od impedancji wejściowej falownika. Dlatego procesy zachodzące 

w falowniku nie wpływają na prąd wejściowy.  

Budowa  FP

:  Charakterystycznymi  elementami  konstrukcyjnymi  są  kondensatory,  niezbędne  do  magazynowania 

energii do wyłączania tyrystorów.  

 

Zwrot  energii  elektrycznej  od  odbiornika  do  źródła  poprzez  falownik  odbywa  się  przy  niezmienionym  kierunku 

prądu wejściowego i zmienionym znaku napięcia na zaciskach wejściowych falownika. 

 

 

1.3. Formowanie przebiegów wyjściowych falownika w celu eliminacji harmonicznych 

S

1

D

1

D

4

L

R

E

U

u

o

i

L

D

2

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

3

1.3.1

. Modulacja szerokości impulsów wielkości wyjściowych falownika  PWM (MSI) 

W  celu  uzyskania  przebiegów  wyjściowych:  napięcia  lub  prądu  falownika  o  kształcie  najbardziej  zbliżonym  do 

sinusoidalnego należy  ograniczyć  zawartość harmonicznych w tych przebiegach. Metoda polega na zastąpieniu pojedynczej 

fali  prostokątnej  ciągiem  impulsów  prostokątnych  o  regulowanym  (modulowanym)  czasie  trwania.  Wielokrotne  w  okresie 

fali wyjściowej - przełączanie łączników z dużą częstotliwością, według przyjętej reguły PWM,  daje w efekcie sinusoidalny 

kształt napięcia lub prądu.   

Celem  modulacji  jest:  regulacja  amplitudy  podstawowej  harmonicznej  napięcia  (prądu)  wyjściowego  i 

kształtowanie widma harmonicznych, istotne dla poprawnej pracy układu napędowego. 

Rodzaje i metody modulacji 

• 

Modulacja amplitudowa (wg. krzywej schodkowej) 

Napięcie  (prąd)  odbiornika  jest  sumą  napięć  (prądów)  wielu  falowników  o  prostokątnych  przebiegach  wyjściowych  i  o 

przesuniętych  fazach  (eliminacja  harmonicznych  niższego  rzędu,  których  udział  jest  zwykle  największy  i  jednocześnie 

powodują największe odkształcenie przebiegu prądu odbiornika indukcyjnego. 

Modulacja PWM (czasowa) 

• 

Modulacja  szerokości  impulsów  (naturalna)  odbywa  się  metodą  próbkowania  sygnału    modulującego 

m

s

  za 

pomocą sygnału nośnego (modulowanego) 

n

s

.  

s

m

s

n

 

 

 

Częstotliwość sygnału modulującego (modulating frequency f

m

 ) jest równa  częstotliwości składowej podstawowej przebiegu 

wyjściowego 

1

f

 a częstotliwość sygnału nośnego zwana częstotliwością nośną lub częstotliwością przełączeń 

s

f

 powinna 

być wielokrotnością częstotliwości sygnału modulującego.  

Przebieg modulujący

 może mieć kształt sinusoidalny (w falownikach napięcia) i wówczas, 

t

S

s

m

m

ω

sin

=

, lub 

kombinacją  sinusoid    oraz  trapezoidalny  (w  falownikach  prądu).  Jego  zadaniem  jest  wyznaczanie  (modulowanie)  czasu 

przewodzenia łączników (wespół z przebiegiem nośnym) i wymuszenie częstotliwości napięcia wyjściowego.

 

Przebieg  modulowany

  (nośny)  s

n

  może  być  piłokształtny  i  trójkątny.  Przy  komparacji sygnałów  stosuje  się  jedno 

lub oba zbocza (modulacja jedno- lub dwustronna).  

 

1.3.2. Parametry modulacji PWM  

Podstawowymi parametrami modulacji są:  

a) 

współczynnik głębokości modulacji amplitudy 

a

m

n

m

a

S

S

m

=

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

4

m

S

 - regulowane, 

n

S

 - stałe : wartości szczytowe sygnałów 

przy czym, gdy: 

A) 

1

<

a

m

 

modulacja

 

  

 

charakterystyki sterowania 

)

(

a

wy

m

f

U

=

 jest liniowa  

B) 

2

1

<

<

a

m

 

nadmodulacja

  

charakterystyki sterowania jest nieliniowa 

C) 

a

m

<

2

 

praca bez modulacji

 

b) 

współczynnik modulacji częstotliwości 

f

m

m

n

s

f

f

f

f

f

m

=

=

1

 

 

Rozróżnia  się  modulację  synchroniczną,  gdy 

N

m

f

=

  jest  liczbą  całkowitą  (często  podzielną  przez  np.  3)  oraz 

modulację  asynchroniczną,  prowadzącą  do  asymetrii  przebiegów  napięcia,  pomijalnej  dopiero  przy  dużych  wartościach 

f

M

 

 

A. Modulacja naturalna (jednostronna i dwustronna) 

sinusoidalna, 

trapezoidalna 

sinusoidalna z eliminacją  3 harmonicznej 

B. Modulacja regularna (dyskretna) 

symetryczna 

niesymetryczna 

C. Modulacja metodami optymalizacyjnymi 

D. Modulacja nadążna 

E. Modulacja wektorowa 

Wymagania stawiane metodzie modulacji: 

skuteczna eliminacja, zwłaszcza niskich harmonicznych, 

szeroki zakres pracy liniowej, 

ograniczenie częstotliwości łączeń ze względu na straty łączeniowe w łącznikach półprzewodnikowych 

 

Analiza pracy półmostka przy modulacji dwubiegunowej (bipolarnej) 

Oznaczenia  (zamiennie na dalszych rysunkach): 

U (V

) - napięcie zasilające,       

s

m

  (v

control

 ) – napięcie modulujące, wartość chwilowa, 

s

n

 (v

tri

) – napięcie modulowane (nośne), wartość chwilowa,  

S

1

  ( T

A+

),      S

 (T

A

) – łączniki (tranzystory),  

i

o

 , i

L

  -  prąd odbiornika. 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

5

 

 

 

 

 

 

Rys.6-4 

Łączniki  S

1

  i  S

4

  są  sterowane  napięciem  (

zwykle  są  nimi  przyrządy  półprzewodnikowe  w  pełni  sterowalne  (tranzystory) 

sterowane napięciowo

) powstałym w wyniku porównania sygnałów: 

modulującego – s

 i  

sygnału nośnego s

n

.  

Niezależnie od kierunku prądu odbiornika i

L

, obowiązują następujące relacje: 

n

m

s

s

>

 

on

S

1

 

2

U

u

Ao

=

 

n

m

s

s

<

 

on

S

4

 

2

U

u

Ao

=

 

 

Podczas pracy układu, łączniki nigdy nie są jednocześnie ani w stanie załączenia ani w stanie wyłączenia (off), stąd wartość 

chwilowa napięcia wyjściowego zawiera się między U/2  a –U/2. 

 

 

Rys.  

Sygnały: 

modulujący 

modulowan

y. W górnej 

części 

rysunku - te 

same 

sygnały w 

powiększon

ej skali 

wartości i 

przy 

rozciągnięte

j osi czasu 

oraz 

przebieg 

napięcia 

wyjściowego i jego uśredniona wartość za okres T

s

 (*) 

 

 

 

S

1

D

1

D

4

U

i

L

O

N

U/2

U/2

A

S

1

D

1

D

4

U

i

L

O

N

U/2

U/2

A

U

Ao

U =(s /S )(U/2)

Ao

m

n

(U/2)

(-U/2)

T

s

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

6

W warunkach (*) można założyć, że napięcie modulujące ma prawie stałą wartość albo zmienia się niewiele. 

Wynika stąd, że średnie napięcie wyjściowe w okresie przełączania T

s

=1/f

s

 (inaczej: uśrednione napięcie 

wyjściowe w okresie T

  s

) wynosi: 

2

U

S

s

U

n

m

Ao

=

,    gdy     

n

m

S

s

 

 

(**) 

Średnie napięcie wyjściowe zależy od ilorazu napięcia modulującego do amplitudy sygnału nośnego, dla zadanej 

wartości napięcia zasilania U 

„Średnia chwilowa „ jest taka sama jak składowa podstawowa napięcia U

Ao

. Stanowi to wyjaśnienie dlaczego 

sygnał sterujący – modulujący ma kształt sinusoidalny. 

Niech zatem sygnał modulujący zmienia się sinusoidalnie przy częstotliwości  

π

ω 2

/

1

1

=

f

 .  

 

t

S

s

m

m

1

sin

ω

=

 

 

(***) 

          gdzie: 

n

m

S

S

Łącząc (**) i (***)  uzyskamy: 

2

)

(

2

sin

2

sin

)

(

1

1

1

1

U

U

U

t

m

U

t

S

S

u

Ao

a

n

m

Ao

=

=

=

ω

ω

 

2

)

(

1

U

m

U

a

Ao

=

,  

 

przy 

)

1

(

a

m

 

 

 

- składowa podstawowa (u

Ao

)

1

 zmienia się sinusoidalnie w czasie (w metodzie naturalnej PWM) i jest w fazie z 

sygnałem modulującym, 

amplituda składowej podstawowej napięcia wyjściowego zmienia się liniowo wraz ze zmianą m

a

 

)

1

(

a

m

!. 

Stąd zakres 

1

0

<

<

a

m

, wyznacza przedział pracy liniowej falownika. 

 

Harmoniczne z rozkładu przebiegu napięcia wyjściowego tworzą boczne wstęgi, lokujące się wokół 

częstotliwości podstawowej i jej wielokrotności tj, 

f

m

f

m

2

f

m

3

, .., 

f

jm

,. Ogólna zależność jest słuszna 

dla wszystkich wartości 

a

m

 z przedziału wartości od 0 do 1. 

1

)

(

f

k

jm

f

f

h

±

=

 

Rząd harmonicznych 

h

 koresponduje z 

k

-tą wstęgą przy 

j

-tej wielokrotności współczynnika modulacji 

częstotliwości 

m

f

 . 

k

jm

h

f

±

=

 

Przy 

nieparzystych

 

j

k

 przyjmuje 

tylko

 wartości 

parzyste

Przy 

parzystych

 

j

k

 przyjmuje 

tylko

 wartości 

nieparzyste

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

7

 

W tablicy podano wartości skuteczne względne (znormalizowane)  istotnych, występujących w napięciu 

wyjściowym  harmonicznych (do j = 4), postaci:  

2

/

)

(

U

U

h

Ao

,   przedstawione w funkcji współczynnika modulacji amplitudy  m

a

. Podane wartości odnoszą się do 

dużego m

f

 (powszechnie stosowanego), np.: m

 > 9; amplitudy harmonicznych są niemal niezależne od 

f

m

 

W układach wielkiej mocy 

f

m

 jest mniejszy z uwagi na duże straty przełączeń zaworów dużej mocy.  

 Analiza przebiegów prowadzi do następujących wniosków 

1. 

Wartość szczytowa podstawowej harmonicznej (U

Aom

)

1

 wynosi  

m

a

 razy U/2 

2. 

Harmoniczne w napięciu wyjściowym rozkładają się jako wstęgi boczne wokół częstotliwości przełączania i jej 

wielokrotności, tj harmoniczne: m

f

, 2m

f

, 3m

f

, ... 

3. 

Współczynnik m

f

 powinien być liczbą całkowitą nieparzystą. Zakładając m

f

 jako całkowitą nieparzystą uzyskuje 

się funkcję niesymetryczną [f(-t)=-f(t)] jak również półfalę symetryczną [f(t)=-f(t+T

s

/2)]. 

Tylko nieparzyste harmoniczne są obecne a parzyste znikają w przebiegu u

Ao 

 (obecne tylko współczynniki szeregu 

z sin a nieobecne współczynniki z cos). 

------------------------------------------------------------------------ 

ad.1. Wartość szczytowa podstawowej harmonicznej jest m

a

 częścią U/2 

Sygnały : nośny i modulujący; Napięcie wyjściowe i jego podstawowa harmoniczna V

ao

 (U

ao

), przy  : m

f

= 15, m

a

 = 

0,8 (*) 

 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

8

 

 

 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

9

1 – fazowy falownik mostkowy sterowany PWM bipolarnie 

 

 

o

Bo

Ao

o

u

u

u

u

2

=

=

 

 

Dane do układu z rys. 6-4:  U=300V, m

  

a

=0,8, m

  f

=39, f

  

1

=47Hz 

Obliczyć wartość skuteczną składowej podstawowej (h=1) i kolejnych znaczących harmonicznych występujących 

w napięciu wyjściowym u

Ao

 

Z tablicy wartość skuteczna napięcia h-tej harmonicznej dana jest wzorem: 

 

2

/

)

(

07

,

106

2

/

)

(

2

2

1

)

(

U

U

U

U

U

U

h

Aom

h

Aom

h

Ao

=

=

 

 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

10

1

=

h

:       

Hz

f

V

U

Ao

47

;

86

,

84

8

,

0

07

,

106

)

(

1

1

=

=

=

            

f

m

:        

Hz

f

V

U

Ao

1833

;

76

,

86

818

,

0

07

,

106

)

(

39

39

=

=

=

 

2

f

m

Hz

f

V

U

Ao

1739

;

33

,

23

22

,

0

07

,

106

)

(

37

37

=

=

=

 

2

+

f

m

Hz

f

V

U

Ao

1927

;

33

,

23

22

,

0

07

,

106

)

(

41

41

=

=

=

           

1

2

f

m

Hz

f

V

U

Ao

3619

;

31

,

33

314

,

0

07

,

106

)

(

77

77

=

=

=

 

1

2

+

f

m

Hz

f

V

U

Ao

3713

;

31

,

33

314

,

0

07

,

106

)

(

79

79

=

=

=

 

 

           

Frequency

0Hz

0.5KHz

1.0KHz

1.5KHz

2.0KHz

2.5KHz

3.0KHz

3.5KHz

4.0KHz

4.5KHz

5.0KHz

V(2) - V(5)

0V

40V

80V

120V

160V

200V

240V

 

 
HARMONIC   FREQUENCY    FOURIER    NORMALIZED    PHASE        NORMALIZED 
    NO         (HZ)     COMPONENT    COMPONENT    (DEG)       PHASE (DEG) 
 
     1     4.000E+01    2.045E+02    1.000E+00    1.979E-01    0.000E+00 
     2     8.000E+01    3.447E-03    1.685E-05   -1.373E+02   -1.377E+02 
     3     1.200E+02    9.685E+00    4.735E-02    3.707E-02   -5.567E-01 
     4     1.600E+02    3.258E-03    1.593E-05    1.755E+02    1.748E+02 
     5     2.000E+02    4.353E+00    2.128E-02   -1.615E+02   -1.625E+02 
     6     2.400E+02    2.968E-03    1.451E-05    1.313E+02    1.302E+02 
     7     2.800E+02    3.632E+00    1.776E-02   -4.452E+00   -5.837E+00 
     8     3.200E+02    2.673E-03    1.307E-05    9.101E+01    8.942E+01 
     9     3.600E+02    3.878E+00    1.896E-02    1.420E+02    1.402E+02 
 

Napięcie wyjściowe prostokątne. 

Poszczególne łączniki przewodzą po połowie okresu każdy. Mała liczba przełączeń;  łączniki są wolne (dużej 

mocy) i chcemy ograniczyć straty przy ich przełączaniu. 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

11

 

Z rozkładu Fouriera wynika, że: 

Wartość szczytowa podstawowej harmonicznej napięcia wyjściowego wynosi: 

2

273

,

1

2

4

)

(

1

U

U

U

Ao

=

=

π

 

kolejne harmoniczne: 

h

U

U

Ao

h

Ao

1

)

(

)

(

=

przy czym h przyjmuje tylko wartości 

nieparzyste. 

 

Przypadek specjalny przy sinusoidalnej PWM:  sygnały: modulujący i nośny przecinają się tylko w zerze sygnału 

modulującego – 

brak modulacji.

 

           

Frequency

0Hz

0.5KHz

1.0KHz

1.5KHz

2.0KHz

2.5KHz

3.0KHz

3.5KHz

4.0KHz

4.5KHz

5.0KHz

V(2) - V(5)

0V

40V

80V

120V

160V

200V

240V

 

 
 
HARMONIC   FREQUENCY    FOURIER    NORMALIZED    PHASE        NORMALIZED 
    NO         (HZ)     COMPONENT    COMPONENT    (DEG)       PHASE (DEG) 
     1     4.000E+01    2.153E+02    1.000E+00   -5.590E-01    0.000E+00 
     2     8.000E+01    1.351E+00    6.272E-03    8.930E+01    9.042E+01 
     3     1.200E+02    7.198E+01    3.343E-01   -1.648E+00    2.886E-02 
     4     1.600E+02    1.361E+00    6.319E-03    8.780E+01    9.003E+01 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

12

     5     2.000E+02    4.334E+01    2.013E-01   -3.209E+00   -4.138E-01 
     6     2.400E+02    1.368E+00    6.355E-03    8.614E+01    8.949E+01 
     7     2.800E+02    3.103E+01    1.441E-01   -4.822E+00   -9.087E-01 
     8     3.200E+02    1.372E+00    6.371E-03    8.435E+01    8.882E+01 
     9     3.600E+02    2.413E+01    1.121E-01   -6.468E+00   -1.437E+00 
 

 

 

 

 

 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

13

 

k

m

j

h

f

±

=

)

2

(

 

Harmoniczne tworzą wstęgi boczne wokół podwojone wartości współczynnika częstotliwości 

f

m

2

 . Skoro h jest 

nieparzyste to k przyjmuje tylkowartości nieparzyste. 

 

(Dane z przykładu poprzedniego ale modulacja jednobiegunowa oraz 

)

38

=

f

m

 

 

)

2

/

(

)

(

13

,

212

)

(

d

h

Ao

h

o

U

U

U

=

 

 

V

U

o

7

,

169

13

,

212

8

,

0

1

=

=

 

75

1

2

=

=

f

m

h

 

 

 

V

U

o

60

,

66

13

,

212

314

,

0

)

(

75

=

=

 

77

1

2

=

+

=

f

m

h

 

 

V

U

o

60

,

66

13

,

212

314

,

0

)

(

77

=

=

 

 

           

Frequency

0Hz

0.5KHz

1.0KHz

1.5KHz

2.0KHz

2.5KHz

3.0KHz

3.5KHz

4.0KHz

4.5KHz

5.0KHz

V(2) - V(5)

0V

40V

80V

120V

160V

200V

240V

 

 
 
 
 HARMONIC   FREQUENCY    FOURIER    NORMALIZED    PHASE        NORMALIZED 
    NO         (HZ)     COMPONENT    COMPONENT    (DEG)       PHASE (DEG) 
 
     1     4.000E+01    2.061E+02    1.000E+00   -2.028E-01    0.000E+00 
     2     8.000E+01    3.531E-03    1.713E-05    1.004E+01    1.044E+01 
     3     1.200E+02    1.107E+01    5.368E-02    1.097E+01    1.157E+01     
    4     1.600E+02    3.250E-03    1.577E-05    1.048E+02    1.056E+02 
     5     2.000E+02    6.091E+00    2.955E-02    1.702E+02    1.712E+02 
     6     2.400E+02    3.504E-03    1.700E-05   -1.538E+02   -1.526E+02 
     7     2.800E+02    3.728E+00    1.808E-02   -3.383E+01   -3.241E+01 
     8     3.200E+02    3.288E-03    1.595E-05   -6.138E+01   -5.976E+01 
     9     3.600E+02    9.655E-01    4.684E-03   -1.539E+02   -1.520E+02 

background image

FALOWNIKI. F. napięcia. Kształtowanie fali napięcia wyjściowego. Rodzaje Modulacji. M. PWM. Harmoniczne w napięciu wyjściowym. 

J.Piłaciński: Materiały pomocnicze do wykładu z Elektroniki i energoelektroniki

 

14

 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Porównanie zawartości harmonicznych w napięciu wyjściowym przy 

modulacji prostokątnej (a), modulacji bipolarnej (b) i modulacji unipolarnej (c)