正弦脉宽调制变频调速系统
电机控制实验二：正弦脉宽调制(SPWM)变频调速系统
课程名称：电机控制指导老师：成绩：实验名称：正弦脉宽调制（SPWM）变频调速系统实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.加深理解自然采样法生成SPWM波的机理和过程2.熟悉SPWM变频调速系统中直流回路、逆变桥功率器件和微机控制电路之间的连接3.了解SPWM变频器运行参数和特性二、实验内容和原理1.实验内容（1）用SPWM变频器驱动三相异步电动机实现调速运行（2）改变调制方式，观察变频器调制波形、不同负载时的电动机端部电压、线电流波形（3）改变V/f曲线，观察版聘妻在不同低频补偿条件下的低速运行情况（4）改变变频调速系统的加速时间，观察系统的加减速过程2.实验原理SPWM变频调速系统主要由不控整流桥、电容滤波、直流环节电流采样（串采样电阻）、MOSFET逆变桥、MOSFET驱动电路、8031单片微机数字控制情况、控制键盘与运行显示等环节组成。
实验系统的组成如下图所示：本实验系统的性能指标如下：（1）运行频率f1可在1~60Hz的范围内连续可调（2）调制方式①同步调制：调制比F=3~123可变，步增量为3；②异步调制：载波频率f0=0.5~8kHZ可变，步增量为0.5kHZ;③混合调制：系统自动确定各运行频率下的调制比。
控制方式和运行显示控制图如下：SPWM变频器控制键盘与运行显示面板图（3）V/f曲线有4条V/f曲线可供选择，以满足不同的低频电压补偿要求，曲线如下图所示：曲线1：f1=1~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V曲线2：f1=1~5Hz, U1=21.5Vf1=6~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V曲线3：f1=1~8Hz, U1=34.5Vf1=9~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V曲线4：f1=1~10Hz, U1=43Vf1=11~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V（4）加速时间可在1~60s区间设定电机从静止加速到额定速度所需要的时间，10s以下步增量为1s，10s到60s步增量为5s。
pwm调速系统工作原理
pwm调速系统工作原理
PWM调速系统是基于脉宽调制（Pulse Width Modulation）原
理进行的调速系统。
其工作原理如下：
1. 输入信号：首先，系统会接收来自控制器的输入信号，该信号代表了需要调整转速的目标值。
2. 参考信号生成：系统会将输入信号与某个参考信号进行比较，生成一个误差信号。
这个参考信号可以是一个固定频率的方波信号。
3. 比较器：误差信号会被送入一个比较器中，与一个可调的正弦波或三角波信号进行比较。
4. 脉冲调制：比较器的输出信号会传递给脉冲调制器，通过调整它的输入信号的占空比，可以得到一个与误差信号幅度成正比的脉冲宽度。
5. 脉冲产生：脉冲调制器会产生一串脉冲信号，其宽度与误差信号的幅度成比例。
脉冲信号的频率通常为固定值，而占空比会随误差信号变化。
6. 控制信号输出：脉冲信号会被传递到一个功率放大器，然后经过滤波器去除高频噪声。
最后，滤波后的信号会被转换为适合电机的控制信号，用于调整电机的转速。
通过以上工作原理，PWM调速系统可以实现精确的转速控制，
可以应用于各种需要调速的设备和系统，如电机驱动、照明控制等。
3交流电机变频调速讲座第三讲正弦脉宽调制_SPWM_控制
Power Electronics | 49为了使变压变频器输出交流电压的波形近似为正弦波，使电动机的输出转矩平稳，从而获得优秀的工作性能，现代通用变压变频器中的逆变器都是由全控型电力电子开关器件构成，采用脉宽调制（Ｐｕｌｓｅ ＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ， 简称ＰＷＭ ） 控制的，只有在全控器件尚未能及的特大容量时才采用晶闸管变频器。
应用最早而且作为ＰＷＭ控制基础的是正弦脉宽调制（ＳｉｎｕｓｏｉｄａｌＰｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ， 简称ＳＰＷＭ）。
３．１ 正弦脉宽调制原理一个连续函数是可以用无限多个离散函数逼近或替代的，因而可以设想用多个不同幅值的矩形脉冲波来替代正弦波，如图３－１所示。
图中，在一个正弦半波上分割出多个等宽不等幅的波形（假设分出的波形数目ｎ＝１２），如果每一个矩形波的面积都与相应时间段内正弦波的面积相等，则这一系列矩形波的合成面积就等于正弦波的面积，也即有等效的作用。
为了提高等效的精度，矩形波的个数越多越好，显然，矩形波的数目受到开关器件允许开关频率的限制。
在通用变频器采用的交－直－交变频装置中，前级整流器是不可控的，给逆变器供电的是直流电源，其幅 上海大学 陈伯时值恒定。
从这点出发，设想把上述一系列等宽不等幅的矩形波用一系列等幅不等宽的矩形脉冲波来替代（见图３－２），只要每个脉冲波的面积都相等，也应该能实现与正弦波等效的功能，称作正弦脉宽调制（ＳＰＷＭ）波形。
例如，把正弦半波分作ｎ等分（在图３－２中，ｎ＝９），把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲来代替，矩形脉冲的幅值不变，各脉冲的中点与正弦波每一等分的中点相重合，这样就形成ＳＰＷＭ波形。
同样，正弦波的负半周也可用相同的方法与一系列负脉冲波等效。
这种正弦波正、负半周分别用正、负脉冲等效的ＳＰＷＭ波形称作单极式ＳＰＷＭ。
图３－３是ＳＰＷＭ变压变频器主电路的原理图，图中ＶＴ￣ＶＴ是逆变器的六个全控型功率开关器件，它们（接上期）交流电机变频调速讲座Lectures on Variable Frequency Speed Control of AC Machines第三讲 正弦脉宽调制（ＳＰＷＭ）控制Sinusoidal Pulse-width Modulation (SPWM) Control图３－１与正弦波等效的等宽不等幅矩形脉冲波序列图３－２ ＳＰＷＭ波形图３－３ ＳＰＷＭ变压变频器主电路原理图50 | Power Electronics各有一个续流二极管（ＶＤ￣ＶＤ）和它反并联接。
实验二 正弦脉宽调制(SPWM)变频调速实验
机电运动控制系统 机电运动控制系统 直流电动机的控制 SPWM变频调速
SPWM变频调速实验
4、实验内容
＊ 运行频率f1=5Hz，比较研究 ① 载波频率f0=500Hz、1000Hz、2000Hz下，电机低 速运行的噪声、振动、转速平稳程度， ② 描述不同V/f曲线下的起动能力 ③ 记录f0=2000Hz时线电压/线电流波形
SPWM变频调速实验
5、实验注意
（1）操作注意 ＊ 观测电机电压、电流时注意探头公共地线接法 以U相为例
探头1
U V W
示波器探头地线
M
探头2
采样电阻
＊ 波形采集 使用示波器采集，自带拍照工具。
机电运动控制系统 机电运动控制系统 直流电动机的控制 SPWM变频调速
SPWM变频调速实验
5、实验注意
（1）实验报告注意 ＊ 对实验波形，对照PWM调制理论进行分析，特别 是记录的波形 ＊ 对观察、描述的实验内容作详尽的描述、分析， 得出和符理论的结论，特别报告： ① 不同调制比对运行性能的影响 ② 低速运行平稳性与调制比关系
（2）驱动电路 脉冲变换→光电隔离→施加在MOSFET栅极
机电运动控制系统 机电运动控制系统 直流电动机的控制 SPWM变频调速
SPWM变频调速实验
（3）过流保护 Idc
——主电路4-5间接采样电阻，检测其上电压 ——过流后发出“OC”信号 ● 封锁驱动电路脉冲 ● MP保护电路工作，显示“OC”，并停机 解除停机，按复位键。
1. 加深理解自然采样法形成双极性SPWM的机理； 2. 熟悉SPWM变频器功率主电路、控制电路的结构和连接 关系； 3. 了解SPWM调制三种控制方式、控制参数及输出波形。
机电运动控制系统 机电运动控制系统 直流电动机的控制 SPWM变频调速
基于正弦脉宽调制技术的无刷直流电动机调速系统的实现
ＷＲ Ｒ 、 Ｄ为写 、 读选通 端 。使 用时 ， 与外 配单 片机 的写 、
读选通线相连。 Ａ Ｅ可直接与外配单片机的 Ａ Ｅ相连 。 Ｌ Ｌ
２ 单片机 的软件结构
软件设计是整个逆变器控制 的核 心 ， 决定着 变频器的 它 输 出特性 。在 图 ３中给出了本系统的程序 流程 图。
引言
无刷 直流电动机 是 随着 电力 电子 器件 及新 型材 料发 展 而迅 速成熟起来 的一种新型机 电一体 化 电动机 ， 它既具有 交
流电动机 的结构简单 ， 运行 可靠 ， 维护 方便等优 点 ， 又具备 直
流电动机那样 良好 的调 速特性 而无 由于机 械式换 向器带来 的问题 ， 还具 有运 行转速 稳定 、 效率 高、 相对成 本低 等优 点 。 其应用从最初的军 事工业 ， 向航空 航天 、 医疗 、 信息 、 家电 以 及工业 自动化领域 迅速发展 。
２ （ ）与单片机的接 口信号 １
南 京 工 业 职 业技 术 学 院 学 报
第 ７卷第 ４期
一
个是转子位置传感器 的输 出信号 ， 交流 电压输 出信号经 Ａ ／
Ａ Ｏ～Ａ ７为 ８位地址数 据复用总线 端。使用时 ， Ｄ Ｄ 与外
配单片器的地址 及数 据线相连 。
Ｄ转换后 ， 与转 子位 置传 感器 的输 出信 号一 起送 到 ＭＣ －１ Ｓ５
性 能趋 于理 想 。
图 １ 硬 件 结构 原 理 框 图
紧凑 ， 避免 了分布参数的影响 。而且 在运行 出现过 载等 异常 现 象使 能起保护作用 。 １２ Ｓ ４２ ． Ａ ８ ８的引脚 功能 Ｓ ４２ Ａ ８８是英 国 Ｍ Ｔ Ｌ公司研制出的一种专 门用于 三相 ＩＥ Ｓ ＷＭ信号发生 和控 制 的集 成 电路芯 片 。它 采用 ２ Ｐ ８引脚 。 其引脚如 图 ２所示 ， 大体 可以分为 三类信号 ：
正弦脉宽调制的控制方法
正弦脉宽调制的控制方法以正弦脉宽调制的控制方法为标题，写一篇文章。
正弦脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM）是一种常用的调制技术，用于控制电力电子器件的输出波形。
在电力电子领域中，SPWM被广泛应用于交流调速系统、逆变器、电力变换器等设备中。
本文将介绍SPWM的工作原理、控制方法及其应用。
SPWM的工作原理是通过调节脉冲宽度的方式来控制输出电压的幅值。
当输入信号为正弦波时，通过比较器将正弦波信号与一个三角波进行比较，根据比较结果来确定输出脉冲的宽度。
当正弦波信号的幅值大于三角波信号时，输出脉冲宽度增大；当正弦波信号的幅值小于三角波信号时，输出脉冲宽度减小。
通过这种方式，可以实现对输出电压的精确控制。
SPWM的控制方法主要包括三角波发生器、比较器和滤波器。
三角波发生器产生一个稳定的三角波信号，作为参考波形；比较器将输入的正弦波信号与三角波信号进行比较，产生脉冲宽度调制信号；滤波器用于去除脉冲信号中的高频成分，得到平滑的输出波形。
在SPWM的控制中，三角波的频率和幅值是两个关键参数。
频率的选择要根据被控制设备的要求来确定，一般选择合适的频率可以减小谐波干扰。
而幅值的选择则取决于输出电压的需求，通过调节幅值可以实现输出电压的精确控制。
SPWM技术在电力电子领域具有广泛的应用。
在交流调速系统中，SPWM可以实现对电机的精确控制，提高系统的效率和稳定性。
在逆变器中，SPWM可以将直流电转换为交流电，用于驱动电机等设备。
在电力变换器中，SPWM可以将电能从一种形式转换为另一种形式，实现能量的传递和分配。
总结一下，正弦脉宽调制是一种常用的控制方法，通过调节脉冲宽度来控制输出电压的幅值。
SPWM的控制方法包括三角波发生器、比较器和滤波器。
它在交流调速系统、逆变器和电力变换器等设备中有着广泛的应用。
通过合理选择三角波的频率和幅值，可以实现对输出电压的精确控制，提高系统的效率和稳定性。
正弦脉宽调制(SPWM)变频器
引言随着电力电子技术的飞速发展，正弦脉宽调制（SPWM）变频器也得到了大力的发展，在各个领域内得到了广泛的应用。
SPWM 变频器主要应用于中小容量，高性能的交流调速系统中，这种新型的变频器具有如下的优点：(1) 输出电压的幅值和频率均在逆变器内控制和调节，可以方便的实现压频比恒定控制或低频时幅值电压的补偿等功能，系统的动态性能较好;(2) 功率变化只在逆变器内完成，逆变器可由二极管整流供电，电网的功率因数较高；(3)由SPWM逆变器供电的异步电机的电流波形接近正弦波，谐波分量较少，矩阵脉动小，改善了电动机的运行性能。
鉴于正弦脉宽（SPWM）变频器的上述优点，以及在实际电气传动系统中，不同设备对电源的不同需求。
本文采用了新型功率器件IGBT和8031AH单片机控制系统，设计了一种新型的单相桥式SPWM变频电源。
该变频电源采用恒压频比控制，即U/F为常数，能使主频率在0 ～ 100Hz内可调，且将软件设计和硬件设计结合起来，减少了硬件电路的不必要的成本，又使软件编程不至于繁锁。
本设计由我和张建忠同学合作完成，我主要作硬件原理设计参数计算与软件编程、调试等工作，具体内容在本论文中有详述。
而有关硬件绘图、电路仿真及电路介绍等内容可参阅张建忠同学的毕业论文。
由于设计者的能力有限，在设计过程中得到了常宝林老师的悉心教导和大力协助，才将本设计顺利的完成。
在此，向指导老师并支持过我们的各位老师表示衷心的感谢。
目录第一章脉宽调制（PWM）逆变器一、脉宽调制技术（PWM）及其分类……………………..二、正弦脉宽调制技术………………………………………三、同步调制和异步调制……………………………………四、SPWM波形的软件生成………………………………第二章单相桥式正弦脉宽调制（SPWM）变频电源硬件设计……一、设计方案及总体框图…………………………………..二、电路原理与参数计算…………………………………..§1.主电路……………………………………………………§2.驱动电路…………………………………………………§3. 吸收电路…………………………………………………..§4.保护电路………………………………………………….§5. 控制及接口电路………………………………………….第三章软件设计……………………………………………….一．对称规则采样法………………………………………….二．地址分配………………………………………………….三．程序设计…………………………………………………..四．程序调试与仿真…………………………………………五．程序清单……………………………………………………结束语……………………………………………………………….参考文献……………………………………………………………外文翻译……………………………………………………………第一章脉宽调制逆变器一、脉宽调制（PWM）技术及其分类在电气传动系统中，广泛的应用的PWM控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列，并通过控制电压脉冲的宽度或周期以达到变压目的，或者控制电压脉冲宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频的目的的一种控制技术。
三相正弦波脉宽调制变频原理实验
三相正弦波脉宽调制变频原理实验
三相正弦波脉宽调制变频是一种常见的变频技术，它的基本原理是通过调整三相正弦波的脉宽来控制交流电机的转速。
下面是该实验的步骤：
1. 准备实验设备。
需要一台交流电机、一台三相变频器、一台三相波形发生器、一台示波器、两个三相电容和一些导线等。
2. 将三相波形发生器连接到三相变频器的输入端，将三相变频器的输出端连接到交流电机，并根据需要设置变频器的参数（频率、电压等）。
3. 使用示波器观察三相正弦波的波形，并将它们与标准波形进行比较，以确保它们的频率和幅值是准确的。
4. 调节三相正弦波的脉宽，通过改变脉宽来控制电机的转速。
可以通过改变脉宽来调节电机的转速，在此过程中需要注意，脉宽过小容易导致电机不能正常工作，而脉宽过大则会导致电机损坏。
5. 使用示波器观察电机的输出波形，并与标准波形进行比较，以验证该技术的有效性。
综上所述，三相正弦波脉宽调制变频是一种非常常见和有效的变频技术，它可以通过调整三相正弦波的脉宽来控制电机的转速，为工业生产和家庭生活带来
了很多便利。
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实验报告课程名称：电机控制指导老师：年珩赵建勇成绩：
实验名称：正弦脉宽调制变频调速系统实验类型：同组学生姓名：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一、实验目的
1、加深理解自然采样法生成SPWM波的机理和过程。
2、熟悉SPWM变频调速系统中直流回路、逆变桥功率器件和微机控制电路之间的连接。
3、了解SPWM变频器运行参数和特性。
二、实验线路及原理
SPWM变频器供电的异步电机变频调速系统的实验原理图如图1所示，其中控制键盘与运行显示布置图见图2所示。
SPWM变频调速系统主要由不控整流桥、电容滤波、直流环节电流采样（串采样电阻）、MOSFET逆变桥、MOSFET驱动电路、8031单片微机数字控制情况、控制键盘与运行显示等环节组成。
整个系统可按图1所示的接线端编号一一对应接线。
图1 SPWM变频调速系统原理图
本实验系统的性能指标如下：
(1)运行频率f1可在1～60Hz的范围内连续可调。
(2)调制方式
1)同步调制：调制比F r=3～123可变，步增量为3；
2)异步调制：载波频率f0=0.5～8kHz可变，步增量为0.5kHz;
3)混合调制：系统自动确定各运行频率下的调制比。
图2 SPWM变频器控制键盘与运行显示面板图
(3)V/f曲线
有四条V/f曲线可供选择，以满足不同的低频电压补偿要求，如图3所示。
曲线1: f1=1～50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hz
f1=51～60Hz，U1=220V
曲线2：f1=1～5Hz, U1=21.5V
f1=6～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz
f1=51～60Hz, U1=220V
曲线3：f1=1～8Hz, U1=34.5V
f1=9～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz
f1=51～60Hz, U1=220V
曲线4：f1=1～10Hz, U1=43V
f1=11～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz
f1=51～60Hz, U1=220V
(4)加速时间
可在1～60s区间设定电机从静止加速到额定速度所需时间，10s以下步增量为1s，10s到60s步增量为5s。
图3 不同的V/f曲线
三、实验内容
(1)用SPWM变频器驱动三相异步电动机实现变频调速运行。
(2)改变调制方式，观察变频器调制波形、不同负载时的电动机端部线电压、线电流
波形。
(3)改变V/f曲线，观察变频器在不同低频补偿条件下的低速运行情况。
(4)改变变频调速系统的加速时间，观察系统的加减速过程。
四、实验设备
(1) MCL现代运动控制技术实验台主控屏。
(2) SPWM变频调速系统实验组件挂箱。
(3)三相异步电动机一测功机组。
(4)双踪记忆示波器。
(5)数字式万用表。
五、实验方法
按图1连接好主电路，将该组件挂箱的控制电源端接入220V交流电，闭合控制电源开关，电源指示灯亮，表示挂箱通电。
此时，控制键盘上的数码管显示“P”，表示微机系统处于等待接受指令状态。
“运行”、“停止”键用来启动、关闭变频器。
开机或复位后变频器的缺省设置为：
混合调制方式，运行频率为50Hz，加速时间为3s，选中V/f曲线2。
SPWM变频器运行参数的设定可通过如图2所示的键盘显示部分来实现。
发光管用来指示运行方式及数码管显示内容。
按“设置”键可进入设置状态，数码管闪烁显示。
进入设置状态后，可按“加速时间”、“V/f曲线”、“同步调制”、“异步调制”、“混合调制”、“调制比”、“载波频率”、“运行频率”等键选择各个参数，按“上升”、“下降”键可进行参数设置，设置完毕后按“确认”键以输入设定的参数，同时退出设置状态，数码管恢复正常显示，设置后需再按“运行”键才能使变频器以设定好的参数运行。
“运行频率”也可在退出设置状态后，直
接按“上升”、“下降”键进行设置。
设置时应注意各个参数之间的依赖性，如在混合调制方式时，不允许设置调制比和载波频率；在同步调制方式时，不允许设置载波频率；在异步调制方式时，不允许设置调制比。
如没按允许进行设置，则系统不响应键盘。
调制方式重新设置后，相关参数将变成以下缺省值：
同步调制：F r=15；异步调制：f0=500Hz，V/f曲线和加速时间这两个参数不受影响。
退出设置状态后，按“加速时间”、“V/f曲线”、“调制比”、“载波频率”、“运行频率”等键可查看相应的参数值。
实验中可通过各观察孔来观察SPWM的形成过程、合成波形(10和11之间)、各功率器件上的栅极驱动信号（建议观察下桥臂元件，即13、14、15和11之间）、开关元件上电压波形（7、8、9与5之间）、直流母线电压（1和3之间）、电流波形（5和4之间）、输出线电压波形（U、V、W之间）、输出线电流波形（7、8、9和U、V、W之间）。
本次实验内容为：
1．异步调制实验
(1)运行频率f1=50Hz，载波频率f0分别设置为500Hz和1kHz。
记录以下波形：
○1调制波/载波和SPWM波形
○2电机空载运行时线电压/线电流波形
具体实验方法：
打开试验台总电源（钥匙），打开变频器电源开关，打开试验台交流输出电源开关（绿色按钮）并调节到220V（通过电压调节旋钮旁边指针表读数）。
按照上文所述的方法设置好运行参数（以运行频率f1=50Hz，载波频率f0=500Hz为例）：先按“设置”键进入设置状态，选择异步调制，然后设定运行频率f1=50Hz，载波频率f0=500Hz，设置完成后按“确认”键以输入设定的参数。
接上示波器（地线接11端，一个探头接10端，用来观察调制波/载波，另一个探头接12端观察SPWM波，波形不明显可以按下示波器的“STORAGE”按钮）。
接好示波器后按“运行”键使变频器开始工作，记录波形。
波形记录好后按“停止”键，使变频器停止运行，然后将示波器地线接U端，两个探头分别接V端和7端，重新运行变频器，记录电机空载运行时线电压/线电流波形。
f0=1kHz时实验方法及记录波形同上。
(2)运行频率f1=10Hz，载波频率f0分别设置为500Hz、1kHz和2kHz。
观察低速运行时，不同载波频率对系统性能的影响。
记录2kHz时的各个实验波形，方法同上。
1．同步调制实验
运行频率f1=15Hz，载波比Fr=3。
记录以下波形：
○1调制波/载波和SPWM波形
○2电机空载运行时线电压/线电流波形
注意：同步调制时V/f曲线只能选择3或者4。
该实验必须在变频器默认参数下先按“运行”，然后在运行中按“设置”键，按要求进行参数设置，设置好后按“确认”键，然后再次按“运行”键，系统将按新的参数运行。
因为同步调制在载波比Fr=3时启动困难或者不能直接启动，应该先用其他方式使系统启动，然后在运行过程中调节参数。
实验完成后应先按试验台的红色按钮，使变频器交流输入断开，然后关掉变频器电源。
六、实验数据记录
1、调制波/载波和SPWM波形
①异步调制实验，运行频率f1=50Hz，载波频率f0=500Hz时的调制波/载波和SPWM波形
②异步调制实验，运行频率f1=50Hz，载波频率f0=1000Hz时的调制波/载波和SPWM波形
③异步调制实验，运行频率f1=10Hz，载波频率f0=2000Hz时的调制波/载波和SPWM波形
④同步调制实验，运行频率f1=15Hz，调至比=3，即载波频率f0=45Hz时的调制波/载波和SPWM波形
2、电机空载运行时线电压/相电流波形
①异步调制实验，运行频率f1=50Hz，载波频率f0=500Hz时，线电压/相电流波形
②异步调制实验，运行频率f1=50Hz，载波频率f0=1000Hz时，线电压/相电流波形
③异步调制实验，运行频率f1=10Hz，载波频率f0=2000Hz时，线电压/相电流波形
④同步调制实验，运行频率f1=15Hz，调至比=3，即载波频率f0=45Hz时线电压/相电流波形
分析：通过查看调制波/载波和SPWM波形，可以清晰的看出只有当调制波电压大于载波时，SPWM输出为正。
异步调制时，载波信号与调制信号不保持同步；一般保持载波频率不变，调节调制波频率（即运行频率）；同步调制时，载波比不变，调节调制波频率，载波频率跟随变化。
通过查看不同控制下的线电压，相电流波形，可以看出，当调制波频率较高，载波比较高时，SPWM输出频率越高，输出相电流的谐波越小。
七、实验心得
通过本次正弦脉宽调制变频调速系统，我了解了SPWM的原理以及运用自然采样法控制电机系统的方法，对于同步与异步调制的区别也有了更深入的认识。
同步调制的优点在于保持正负半周脉冲完全相同，使得输出SPWM不含偶次谐波，但在设定运行频率较低时，调制波的频率也较低，使得载波频率与SPWM的输出频率都较低，谐波会更为严重。
故一般采用低频段异步，高频段同步的分段调制法。