بطور کلی یکی از مشکلات عمده در درایو های AC وجود ضربانهای ناخواسته در گشتاور تولیدی ماشین می باشد که در بلند مدت موجب ایجاد فرسودگی مکانیکی و الکتریکی در سیستم می شود. منشأ این ضربانها وجود مؤلفه های غیر اصلی (هارمونیک ها) در ولتاژ یا جریان تغذیه ماشین می باشد از این رو در طراحی درایو سعی می شود که ولتاژ یا جریان تغذیه سیستم را تا حد امکان به شکل موج سینوسی ایده آل نزدیک نمایند بدین منظور یکی از روشهای مورد توجه،استفاده از اینورترهای مدوالسیون پهنای پالس ولتاژ می باشد. دراین گونه اینورتر اصفهان با بکارگیری تکنیکمدوالسیون پهنای پالس، از یک ولتاژ تغذیه DC ثابت ورودی و از طریق اعمال روش کنترل مناسب برای تعیین وضعیت لحظه ای روشن یا خاموش بودن کلیدهای اینورتر، می توان ولتاژ با شکل موج

سینوسی با دامنه و فرکانس متغییر در خروجی بدست آورد ( شکل 2-4 ) .

در این روش بر اساس مقایسه زمانی یک موج مثلثی مرجع به عنوان موج حامل با موجهای کنترل ساخته شده از سیگنالهای مرجع سه فاز با دامنه و فرکانس مورد نظر استوار است تا پالس تحریک کلید ها بدست  آید.اگر 𝑓𝑡𝑟𝑖،فرکانس موج مثلثی و f𝑐𝑜𝑛𝑡،فرکانس موج کنترل باشد، دوپارامتر مشخصه مهم به نامهای ضریب مدوالسیون فرکانس 𝑚𝑓 و ضریب مدوالسیون دامنه 𝑚𝑎،مطابق

با روابط زیر تعریف می شوند.

𝑚   = 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑡

𝑉𝑡𝑟𝑖

𝑚   = 𝑓𝑡𝑟𝑖

𝑓𝑐𝑜𝑛𝑡

که 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑡،دامنه سیگنال کنترل و 𝑉𝑡𝑟𝑖،دامنه سیگنال مثلثی می باشد .باید توجه داشت که برای این اینورتر ها فرکانس موج کنترل 𝑓𝑐𝑜𝑛𝑡،مشخص کننده فرکانس مئلفه اصلی ولتاژ خروجی اینورتر بوده و ضریب m𝑎 به طور مستقیم دامنه این موئلفه را تعیین می نمایند.

شکل )2-4( اینورتر ولتاژ سه فاز

دراینورتر PWMسینوسی،سیگنالهای کنترل سه فاز،سه موج سینوسی متقارن با اختالف فاز 120° الکتریکی می باشد در این حالت با محاسبه سری فوریه برای ولتاژ خروجی اینورتر رابطه

بین دامنه موئلفه اول ولتاژ فاز،ضریب 𝑚𝑎 و ولتاژ منبع 𝑉𝑠 حاصل می شود.

𝑉_𝑎 = 0.5 𝑚_𝑎 𝑉_𝑠

برای موج مثلثی

برای شبیه سازی اینورتر، با در نظر گرفتن=1 𝑉𝑡𝑟𝑖 ومشخص بودن فرکانس 𝑓𝑡𝑟

مورد نیاز برحسب ضریب m𝑓 وفرکانس موئلفه اصلی موج خروجی، بطهور زمانی موج حامل ساخته می شود.همچنین مطابق با دامنه ساخته شده برای مولفه اول ولتاژ فازی موتور،ضریب مدوالسیون دامنه 𝑚𝑎محاسبه شده و دامنه ولتاژ کنترل بدست می آید.

𝑉𝑐𝑜𝑛𝑡 = 𝑚𝑎 𝑉𝑡𝑟𝑖

با مشخص شدن دامنه و در هر زاویه فاز،مقدارلحظه ای سیگنال کنترل بدست آمده و با مقدار سیگنال مثلثی در هر زمان مقایسه می گردد و از روی تابع کلید زنی مربوط به فاز A به صورت

زیر مقدار ولتاژ فازی و پالس تحریک هر بازو و مطابق با شکل  B-2-5) (بدست می آید

اگر: V𝐶𝑂𝑁𝑇(𝑡)𝑝ℎ𝐴 ≥ 𝑉𝑡𝑟𝑖(𝑡) → 𝑇+(𝑜𝑛). 𝑉𝐴𝑁 = 𝑉

اگر: V𝐶𝑂𝑁𝑇(𝑡)𝑝ℎ𝐴 < 𝑉𝑡𝑟𝑖(𝑡) → 𝑇−(𝑜𝑛). 𝑉𝐴𝑁 = 0

به طریق مشابه با در نظر گرفتن ولتاژ کنترلی فازهای BوCومقایسه با موج مثلثی مرجع 𝑉𝐵𝑁 و 𝑉𝐶𝑁 محاسبه می گردد.همچنین مقدار ولتاژ خط نسبت به صفر سیستم از روابط صفحه بعد

بدست می آید.

2           1

𝑉_𝐴𝑂 = 3 𝑉_𝐴𝑁 − 3 (𝑉_𝐵𝑁 + 𝑉_𝐶𝑁)

𝑉        2           1

𝐵𝑂 = 3 𝑉_𝐵𝑁 − 3 (𝑉_𝐴𝑁 + 𝑉_𝐶𝑁)

2           1

𝑉_𝐶𝑂 = 3 𝑉_𝐶𝑁 − 3 (𝑉_𝐴𝑁 + 𝑉_𝐵𝑁)

که بطور مستقیم می توان این مقادیر را در معادلات ریاضی بیان کننده سیستم قرارداده و عملکرد

درایو تحت اعمال این نوع اینورتر را بررسی نمود.

عدد 𝑚

درارتباط با انتخاب پارامترهای اینورتر،ذکر این نکته ضروری است که درصورتیکه صحیحی باشد ،مدوالسیون انجام گرفته را سنکرون می نامند و برای نوع سینوسی 𝑚𝑓 ،را عمال برابر با یک عدد صحیح فرد و مضرب 3 انتخاب می نمایند.علت فرد انتخاب شدن 𝑚𝑓،اجتناب از وجود هارمونیک های زوج در خروجی است و انتخاب مضرب 3،جهت حذف هارمونیک های مضرب 3 می باشد. در این حالت ثابت می شود که هارمونیک های موجود در ولتاژ خط موتور

عبارت اند از:

ℎ = 𝑘. 𝑚𝑓 ± j و { 𝑘 = فرد          𝑗 = زوج

𝑘 = زوج     𝑗 = فرد

h  شماره هارمونیک موجود در ولتاژ خط می باشد

شکل )5-2( توابع سوئیچ کلیدها به همراه ولتاژهای مربوطه در روش مدوالسیون پهنای پالس سینوسی