第二节：与PWM逆变电路及其控制方法 .ppt

第七章 PWM控制技术 　7．2 PWM逆变电路及其控制方法 7.2.1 计算法和调制法 7.2.2 异步调制和同步调制 7.2.3 规则采样法 7.2.4 PWM逆变电路的谐波分析 7.2.5 提高直流电压利用率和减少开关次数 7.2.6 空间矢量PWM控制 7．2 PWM 逆变电路及其控制方法 7.2.1 计算法和调制法 一．计算法 7.2.1 计算法和调制法 二．调制法 图7－5 单极性PWM控制方式波形 举例：结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明 三．控制规律：单极性PWM控制方式 ★ uo正半周，V1通，V2断，V3 和 V4交替通断 ★ uo 负半周，V2 通，V1断，V3 和 V4 交替通断 单极性PWM控制方式 单极性PWM控制方式 四．控制规律：双极性 PWM 控制方式控制 四．控制规律：双极性 PWM 控制方式 单相桥式电路既可采取单极性调制，也可采用双极性调制 本节习题 184页 习题1、习题2 双极性PWM控制方式（三相桥逆变） U相的控制规律 U相的控制规律 输出PWM波形规律 防直通死区时间 特定谐波消去法 特定谐波消去法 6.2.2 异步调制和同步调制 6.2.2 异步调制和同步调制 1. 异步调制 6.2.2 异步调制和同步调制 2. 同步调制 图6-10 同步调制三相PWM波形 分段同步调制(图6-11） 分段同步调制(图6-11） 分段同步调制(图6-11） 图6-11 分段同步调制方式举例 采用滞后切换的方法： 如在在输出频率fr在33Hz时 若输出频率从低增加到33Hz，即按输出频率fr在22~33Hz之间，N=69控制， 若输出频率从高减小到31Hz，即按输出频率fr在33~45Hz之间，N=45控制，但要修改下限频率为32或再小，即在32~45Hz之间，N=45控制，即为滞后切换 * * ● 目前中小功率的逆变电路几乎都采用 PWM 技术； ● 逆变电路是 PWM 控制技术最为重要的应用场合； ● 本节内容构成了本章的主体； ● PWM 逆变电路也可分为电压型和电流型两种， 目前实用的 PWM 逆变电路几乎都是电压型电路。 ● 根据正弦波的频率、幅值和半周期内脉冲的个数， 准确计算出 PWM 波各脉冲的宽度和间隔，根据 此计算来控制逆变电路开关器件的通断，就可得到 所需的 PWM 波形 ● 用计算法非常繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或 相位变化时，计算的结果都要跟着变化。 ● 用输出波形作为调制信号，进行调制控制，从而得到期望的 PWM波； ● 通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波信号；等腰三角波应 用最多，其任一点水平宽度和高度成线性关系且左右对称； ● 载波信号波与任一平缓变化的调制信号波相交，在相交点来 控制电力电子器件的通断，可以得宽度正比于信号波幅值的 脉冲，符合 PWM 的要求； ● 调制信号波为正弦波时，得到的就是 SPWM波； ● 调制信号是其他所需波形时，也能得到等效的 PWM波。 ● 工作时 V1 和 V2 通断互补，V3 和 V4 通断也互补； ● uo 正半周，V1 通，V2 断，V3 和 V4 交替通断； ● uo 负半周，V2 通，V1 断，V3 和 V4 交替通断； 图7-4 单相桥式PWM逆变电路 ● 感性负载电流滞后电压， uo 正半周， io 一段正，一段为负； ● io 为正的区间，V1 和 V4 导通时，uo＝Ud ； ● V4 关断时，负载电流通过 V1和 VD3 续流，uo＝0 ； 图7-4 单相桥式 PWM 逆变电路 ● io 为负时 V1和 V4 仍导通，io 从 VD1 和 VD4 流过，uo=Ud ； ● V4 关断 V3 开通后，io 从 V3 和 VD1 续流，uo=0 ； ● uo总可得到Ud和零两种电平 ● uo可得 －Ud 和 零 两种电平 图7-4 单相桥式 PWM 逆变电路 ★ uo 正半周，V1通，V2断，V3 和 V4交替通断 ● 在 ur 和 uc 的交点时刻 控制 IGBT 的通断 ● ur 正半周，V1保持通， V2 保持断 ● 当 ur uc 时使V4通， V3 断，uo=Ud ● 当 ur uc 时使V4断， V3 通，uo＝ 0 图7-5 单极性PWM控制方式波形 uc 载波信号 ur 调制信号 ● ur 负半周，V1 保