基波和调制波_母线电压允许范围

1、调制比和过调制的定义

在PWM技术中，调制比被定义为调制波幅峰值和载波峰值的比值，其中Aref是调制波的峰值，Af是载波的峰值。

举个例子说明一下，大家熟知的SVPWM的调制比如下式所示：

在SVPWM中，六边形的内切换半径是Udc/根号3，外切圆的半径是2/3Udc。当参考电压的幅值恰好处于内切圆的最大值时，调制比恰好等于1（m=1）；而当参考电压的幅值恰好处于外切圆的最大值时，调制比恰好等于1.154。

当m<1时，处内切圆内，此时是我们使用最多的异步调制；

当m>1时，处于过调制状态。

2、调制比的定义和电压的关系

从上面的阐述可以知道，调制比的定义是和电压有直接关系的，但是我们思考一下，原本的调制比的定义是调制波和载波的峰值的比值，为什么就变成了电压的比值了？这其中的关系是如何推导而来的呢？

这就需要从逆变器拓扑本身出发来进行分析了，还是以矢量控制为例。在三相全控桥拓扑中，直流侧的电压是Udc，通过开关管逆变输出我们需要的驱动电机电压。

以其中一个矢量U4为例，此时通过逆变将直流电转化为交流电，变成abc三相分布的关系，相电压的值是abc三点基于中性点N的电压大小，经过计算可以得出此时abc三相的电压大小为：2/3Udc，-1/3Udc，-1/3Udc

通过坐标变换的过程将abc三相电压转换到旋转坐标系中，从而得到了上面电压空间矢量的分布。到这里就需要和调制比的定义对应一下了，电压中哪部分对应调制电压，哪部分对应载波电压。

在矢量控制中，载波电压对应的是内切圆的半径Udc/根号3，调制波电压对应的是给定电压矢量的模长，也就是Uref。其实不同的控制方法有不同的调制比的定义方式，矢量控制的定义方式来源于内切圆是可以实现平滑旋转的极限圆，而外切圆是矢量控制无法实现平滑旋转的，为了实现圆形平滑的磁链，所以只将调制比的分母设为内切圆的半径。

另外因为纯粹的矢量控制是无法对谐波电压进行操作的，所以在考虑谐波的影响时，我们所说的Uref就是我们需要的基波电压，我们需要给定的也是基波电压。

小结：

调制比被定义为调制波幅峰值和载波峰值的比值；当m>1时，处于过调制状态；不同的控制方法有不同的调制比的定义方式，矢量控制的定义方式来源于内切圆是可以实现平滑旋转的极限圆，为了实现圆形平滑的磁链，所以只将调制比的分母设为内切圆的半径。

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