351

7.5. FALOWNIKI NAPIĘCIA Z MODULACJĄ SZEROKOŚCI IMPULSÓW 351

przez krzywą schodkową, której obwiednią jest sinusoida. Zmiany wartości krzywej schodkowej następują w punktach o kątach fazowych odpowiadających jednej z dwóch wartości szczytowych sygnału piłokształtnego (rys. 7.23). Algorytm obliczania kątów przełączeń ma postać

7.5. FALOWNIKI NAPIĘCIA Z MODULACJĄ SZEROKOŚCI IMPULSÓW 351

FS(t) = m_aU_msin(P_K) M

FL(t) = a_L FS(t) + FL(t) = 0

U_ta>t — 2U_t\ k- — n    V 2

(7.86)

gdzie P_K — wartość kątów fazowych, przy których występują amplitudy przebiegu piłokształtnego; pozostałe oznaczenia takie jak we wzorze (7.83).

Przybliżenie aproksymacji sinusoidy powoduje zwiększenie harmonicznych niskiego rzędu w napięciu falownika (rys. 7.24b i 7.20).

E. Trapezowa funkcja modulująca

Zastąpienie sinusoidalnej funkcji modulującej przez funkcję trapezową (rys. 7.24a) znacznie upraszcza obliczenia początków i końców impulsów sterujących łączniki falownika oraz umożliwia lepsze wykorzystanie napięcia zasilania (amplituda fali podstawowej napięcia wyjściowego przy m_a = 1 wynosi Un ~ ł7_d).

Zarówno trzyodcinkową funkcję trapezową, jak również funkcję nośną (piłokształtną) można wyrazić równaniami liniowymi łatwymi do rozwiązania analitycznego.

Zawartość harmonicznych (rys. 7.25b) w napięciu wyjściowym falownika jest większa — zwłaszcza harmonicznych niskiego rzędu (5, 7 i 11).

7.5.3. Kompensacja wpływu zmian napięcia wejściowego falownika

W rozważaniach przytoczonych powyżej przyjmowano, że napięcie doprowadzone z obwodu pośredniczącego do wejścia falownika ma wartość niezmienną w czasie. W rzeczywistych warunkach pracy napięcie wejściowe falownika zmienia się wskutek pulsacji napięcia zasilania oraz spadków napięcia na impedancjach obwodu wejściowego od zmieniającego się prądu obciążenia. Te zmiany napięcia wejściowego przenoszą się na wyjście falownika (rys. 7.26), powodując zwiększenie zawartości harmonicznych niskiego rzędu w napięciu wyjściowym i prądzie obciążenia.

Niekorzystne oddziaływanie zmian napięcia obwodu pośredniczącego można kompensować przez uzależnienie funkcji modulującej szerokości impulsów napięcia wyjściowego falownika od napięcia zasilania.

Napięcie na wyjściu falownika u_wy można wyrazić jako iloczyn napięcia wejściowego u_we i funkcji modulacji g_m

(7.87)

“wy W =