第三章PWM脉宽调制式逆变器.ppt

当N的数值较高时，调制波起始点位置与N取奇数 还是偶数对波形的影响很小，可以随便选取，调制 波与载波可以同步工作，也可以非同步工作；
当N的数值取得较小时，例如N<22时，为了避免 基波与变频谐波频率接近而发生跳动，并得到较好 的三相脉宽调制波形，必须做到以下三点：
➢ 1）调制波与载波必须同步工作； ➢ 2）N必须取3的奇整倍数； ➢ 3）正弦调制波起始点的位置必须在三角波的下降
就输出波形而言，N=奇数为好，它可以使输出电
压中的谐波全为奇次谐波，所得到的波形既对称于 原点，又对称于纵轴（镜对称），所以是奇次谐波 函数。
当N=奇数时，比较正弦波起始点位置在下降沿零
点处和在上升沿零点处两种波形可知，上升沿零点 处，所得波形的第一个脉冲是负脉冲，而且当N值 很小时波形很差，不如起始点在下降沿零点处。
载波用三角波的三阶SPWM波形的谐波含 量比载波用全波三角波的二阶SPWM波形 的谐波含量要小。
uL
ME s in st
2E
cosm
m1,2, n1,2,
J
0
mM
m
sinmN
n
s
t
n
两个相位相反的二阶SPWM波相减，就得 到了一个N=2N’的三阶SPWM波，而两个 二阶SPWM中的载波、载波的奇次谐波， 以及它们的上下边频都被消除掉了。
逆变电源技术
逆M也w用波脉 显 1节 2））ao用或变锯载宽著电vde可电锯阶器齿u同调的压s波l)齿梯的波a路以步，制优输t比i波波脉)简使o而为技点出n的或宽以用单“)术：，是上调方N载，不脉用与又倍等下制波波可只一脉于冲度宽多 可等技制”宽用控种调度术)重 以宽为(调c参整一制是Pa叠 调“Wr考波线流个r调M加 节i波e频性功桥调(制r两法 输P(率变w通u率，波相制数相 出la的化s常调”v控使e相比 频e正的制是(W)制系m。三波较率正ido级统由角形弦，。dth载u于就对波，波有l非a正(因可电波形，t有对以i三n此有以网称时波g下角它时调也的
m1,3, n2,4,
4E
J n
mM 2
6
cos
mN n
s
2 6
m2,4, n1,3,
虽然N都等于9（是奇数），但调制波起始点位置不同，所得到的波形 也就不同。比较线电压的波形与谐波分析结果，得出以下结论：
调制波起始点位置在三角波下降沿零点处的波形较好，它既对称于原 点，又对称于横轴。
所谓过调制。即调制度M>1的调制。 在M=0～1区间内，基波幅值随着M的增大
而线性地增加；
在M= 1～3.24区间内，基波幅值随着M的 增大而呈非线性增加；
在M>3.24时曲线呈饱和状态，基波幅值不 再随M的增大而增加。
uL
J0
mmMMuLEsisnin0Esmt NXXn22222Eskktkkm1,n2,nMMMM1,2ssssc,iiiionnnnsYYYYm
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3 2
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6
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3 2
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s
2 6
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J n
mM 2
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sin
mN n2
6
cos
mN n
s
2 6
RPWM是波形调制式PWM逆变器中
最简单的一种。当逆变器的转换次 数限制在30次以内时，RPWM调制 波是最好的。
单脉冲RPWM逆变器 多脉冲RPWM逆变器 三相RPWM逆变器
Uc
uL U m(n) sin nt
n1,3,5T1
Us T3
uL
4E n
cosn
M 2
s in
nt
n1,3,5
u ao
U abm(n) sin nst
U 4E abm(n)
3 2
3 2
cos
30
M
3 2
s
in
30
M
ubo
u ab
SPWM正弦波脉宽调制法（Sinusoidal PWM）是调制波为正弦波、载波为三角波 或锯齿波的一种脉宽调制法。
二阶式与三阶式脉宽调制方法。所谓阶是 指PWM式逆变器输出电压的电平数。二阶 式的PWM波形有正、负两个电平（双极性 调制），三阶式的PWM波形有正、负和零 三种（单极性调制）。
所以在选择调制波起始点的位置和选择N等于奇数 或偶数时，应选取起始点在下降沿零点处，N=奇 数为最好。
为了得到较好的输出波形，必须做到以下三 点：
1）SPWM中的调制波与载波必须同步工作， 即N=正整数。
2）N必须取奇整倍数，以保输出波形为奇 谐波函数，既对称于原点，又对称于横轴。
3）正弦调制波起始点的位置必须在三角波 的下降沿零点处，在N值很小时这一点尤为 重要。
与度功 3）调正率非可制比因同波 于以素步相 调同与交 制时逆时 波进变， 函行就数器调可值输频以的出得矩、电到形调压一脉压值组冲，无幅序与值列关中相 用。间等 来， 等直而 效流宽 调环 制管就节 4）波的叫的同同可通做，步元步断 脉用以交-件非替控 宽开获参关制 调得数， 制量更无不把 技取好调等直术代关制脉的模流。，宽波拟电系变量形统成，改三的并交善相动通流调效态过电制果，对响。逆这应变一速对器种度称技开快关术。
负载
E
U cos 4E m(1) T2
M
2 T4
U m(n)
4E
n
c
os
M
2
E
T1 / T 4 导通
T2 / T3 导通
Uc
Us
uL
U
m
(
T
n)
1
s
in
n
s
t
T3
U m( n)
2E n
c
osn(
2k 1 N
M N
)
cos负n(载2kN1
M N
)
E
U m(1)
2E
c
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(2k 1 N
M N
)
T2
c
os
(2k 1 N
MT 4 N
)
E
T1
T3
T5
a
THD
U n2 100 %
b
U1 c
T4
T6
T2
滤负 波载 器
Uc Us
u ab
u ao
U abm(n) sin nst
U 4E abm(n)
3 2
3 2
cos15
M
1 2
s
in
15
M
ubo
u ab
Uc Us
u ab
Uc Us
调制波起始点在三角波的正负峰值处时， 输出电压中含有正弦项和余弦项；而调制 波起始点在三角波起始点在三角波上升或 下降沿零点处时，输出电压中只含正弦项， 波形对称于原点。
所以，就输出波形而论，正弦调制波起始 点取在三角波的上升或者下降沿零点处为 好，它可以得到对称于原点的奇函数波形， 这一点在N值较小的同步应用时是很重要的。