В этом примере показана работа однофазного ШИМ-инвертора.
Система состоит из двух независимых цепей, иллюстрирующих однофазные преобразователи напряжения ШИМ.
Блок полумостового преобразователя и блок полномостового преобразователя моделируют упрощенную модель пары IGBT/Diode, где прямые напряжения устройства с принудительной коммутацией и диода игнорируются.
Управление преобразователями осуществляется в разомкнутом контуре с помощью блоков генератора ШИМ. Две цепи используют одно и то же напряжение постоянного тока (Vdc = 400 В), несущую частоту (1620 Гц) и индекс модуляции (m = 0,8).
Для обеспечения возможности дальнейшей обработки сигналов сигналы, отображаемые в блоке Scope, сохраняются в переменной с именем ScopeDataForFFT в структуре с форматом времени.
Выполните моделирование и проверьте ток в нагрузках и напряжение, генерируемые ШИМ-инверторами.
После завершения моделирования откройте Powergui и выберите FFT Analysis для отображения частотного спектра 0-5000 Гц сигналов, сохраненных в структуре ScopeDataForFFT. БПФ будет выполняться в 2-х цикличном окне, начиная с t = 0,07-2/60 (последние 2 цикла записи). Нажмите Display и просмотрите частотный спектр последних 2 циклов.
Основная составляющая V-инвертора отображается над окном спектра. Сравните величину фундаментальной составляющей напряжения инвертора с теоретическими значениями, заданными в схеме. Сравните также содержание гармоник в напряжении инвертора.
Полумостовой инвертор генерирует биполярное напряжение (-200V или + 200 В). Гармоники возникают вокруг несущей частоты (1620 Гц + - k * 60 Гц), максимум 103% при 1620 Гц.
Полный мостовой инвертор генерирует монополярное напряжение, изменяющееся от 0 до + 400 В в течение одного полуцикла, а затем от 0 до -400V в течение следующего полуцикла. Для одного и того же постоянного напряжения и индекса модуляции величина основной составляющей вдвое превышает величину, полученную с помощью полумоста. Гармоники, генерируемые полным мостом, ниже и появляются при удвоенной несущей частоте (максимум 40% при 2 * 1620 + -60 Гц). В результате ток, полученный с полным мостом, становится более плавным.