逆变器的两种电流型控制方式
两电平三相逆变器控制方法
两电平三相逆变器控制方法常见的两电平三相逆变器控制方法有PWM控制和ZCS控制。
PWM控制：PWM（脉宽调制）控制是一种以固定频率的电压脉冲来控制逆变器输出电压的方式。
其原理是通过调节电压脉冲的宽度（脉宽），从而控制变换器的输出电压的大小。
具体步骤如下：1.输入电压采样：通过电流传感器和电压传感器实时采集输入电压和电流的信号。
2.三相三臂逆变器控制：通过逆变器控制器，控制逆变器的三相输出电压。
控制电压的大小通过改变载波信号的占空比来实现。
3.载波信号生成：在PWM控制中，载波信号是与所需输出电压同频率的三相三角波信号。
4.比较器：生成用于比较的三角波和被调制三角波信号。
5.比较：通过比较器，比较被调制三角波信号与三角波信号的大小。
根据比较结果确定输出控制信号。
6.控制信号输出：根据与所需输出电压的比较结果，电压控制信号被送到逆变器控制器，控制输出电压。
ZCS控制：ZCS（Zero Crossing Switching）控制是一种以零过渡切换的方式来控制逆变器输出电压的方法。
其原理是通过检测输出电流的零交叉点，来实现输出电压的控制。
具体步骤如下：1.输入电流采样：通过电流传感器实时采集输入电流信号。
2.逆变器控制：通过逆变器控制器，控制逆变器的输出电压。
控制电压的大小通过改变开关管的通断时间来实现。
3.输出电流检测：通过检测输出电流的过渡点，确定电流交叉点的时间。
4.输出电压控制：根据输出电流的过渡点时间，来确定开关管的通断时间。
通过调整通断时间，来控制输出电压的大小。
5.控制信号输出：根据输出电流的过渡点时间，逆变器控制器产生控制信号，控制开关管的通断。
这是两种常见的两电平三相逆变器控制方法。
无论是PWM控制还是ZCS控制，都能够实现对逆变器输出电压的精确控制，以满足不同应用的需求。
具体选择哪一种控制方法，取决于具体应用的要求和性能考虑。
6单相有源逆变的工作原理
6单相有源逆变的工作原理单相有源逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置。
其工作原理是通过对输入的直流电源进行两级开关变换，使电源转换为高频交流电源，再通过滤波器将高频交流电源滤波成纯正弦波交流电。
单相有源逆变器主要由输入滤波电路、变换电路和输出滤波电路三部分组成。
1.输入滤波电路：输入滤波电路将直流电源输入电压进行滤波，消除直流电源输入电压中的杂散频率以及高次谐波，以保证逆变器的工作稳定性。
2.变换电路：变换电路是实现直流电能向交流电能转换的关键部件。
该电路包括变换器和逆变器两个部分。
变流器：变流器将直流电源的电能转换为高频交流电能。
变换器主要由三个部分组成：整流器、升压变换器和无级变压器。
首先，整流器将直流电源电能进行整流，转换为脉动电压。
然后，升压变换器将整流器输出的脉动电压转换为高频脉宽调制（PWM）电压。
最后，无级变压器将变换器输出的高频PWM电压转换为交流电。
逆变器：逆变器将高频交流电能转换为纯正弦波的交流电。
逆变器主要由电压型逆变器和电流型逆变器两种方式实现。
电压型逆变器通过交流电源的电压控制和调制，将高频交流电转换为所需输出电压的纯正弦波交流电。
电流型逆变器通过交流电源的电流控制和调制，将高频交流电转换为所需输出电流的纯正弦波交流电。
逆变器的关键部分是功率开关器件，通过对开关器件的控制和调制，实现高频交流电的转换。
3.输出滤波电路：输出滤波电路主要目的是对逆变器输出纯正弦波交流电进行滤波，消除高频脉宽调制的谐波干扰，以保证输出电压的平稳性和纯正性。
单相有源逆变器的控制方式有两种：电压控制和电流控制。
电压控制方式是通过对逆变电路的电压进行控制和调制，实现对输出电压的调节和稳定。
一般采用闭环控制，通过反馈电压信号，与参考信号进行比较，通过调整开关器件的通断状态，实现对输出电压的控制和调节。
电流控制方式是通过对逆变电路的电流进行控制和调制，实现对输出电流的调节和稳定。
一般采用开环控制，根据负载需求和逆变器性能特点，设定逆变器输出电流的参考值，通过调整开关器件的通断状态，实现对输出电流的控制和调节。
电压型逆变器电流型逆变器的区别
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载电压型逆变器电流型逆变器的区别地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容论文摘要：在电机漏感上减小的情况下，可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求，为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率，也要求降低电动机的总漏感上。
下述问题涉及电流型逆变器内部结构，以串联二极管式电流型逆变器为讨论对象。
对异步电动机的从逆变器元件的选择对电机参数的要求。
串联二极管式电流型逆变器的品闸管和隔离二极管可以确定耐压值。
可以看到，在电机漏感上减小的情况下，可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求。
另外，二极管换流阶段的持续时间可确定。
为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率，也要求降低电动机的总漏感上。
因而，电流型逆变器要求异步电动机有尽可能小的漏感上。
这一点正好与电压型逆变器对异步电动机的要求相反。
在功率半导体器件耐压已知的情况下，应合理地选择电动机，以减小换流电容器的电容量。
从电动机运行的安全可靠性对电动机材料的要求，电动机在电流型逆变器供电的运行过程中，由干每次换流在电压波形中产生尖峰。
这个尖峰在数值上等于I,差加千正线电势波形之上。
因此，电动机在运行过程中实际承受的最高电压，于电动机额定线电压的峰值。
为了电动机安全地运行，应适当加强其绝缘。
由于电流矩形波对电动机供电在电动机内造成谐波损耗，逆变器在高于50赫的情况下运行时，电动机的损坏也有所增加。
为了不致因电机效率过低和温升过高造电动机过热而损坏，应适当降低电动机铜铁材料的电负荷。
在运行频率较高的情况下，应注意降低电动机的机械损耗和铁耗。
起动转矩和避免机振对电动机结构的要求。
电动机低频起动时，起动转矩的平均值和转矩的波动率。
两种典型控制方法在逆变器控制器中的比较
两种典型控制方法在逆变器控制器中的比较0 引言逆变器可以采用的控制方法种类繁多，不同的控制方法都有其独特的优点及适用场合[1][2]。
从控制环路的角度看，可以分为开环控制、单环控制、双环控制以及多环控制。
开环控制无论在静态特性或动态特性方面都无法满足UPS逆变器的要求。
为了获得逆变器输出电压良好的静态和动态特性，可以采用输出电压单环瞬时值反馈控制。
这种控制方法能够实时地调节输出电压的波形，比较好地抑制元器件的非线性特性和直流母线电压波动带来的影响，在一定程度上改善了逆变器的静态和动态特性。
但是由于这种控制方法只有单电压环控制，当负载发生比较大的动态变化时（如负载的电流突然变大），逆变器的输出电压会有比较大的畸变，而且动态调节比较慢。
由于这种系统是二阶振荡环节，负载越轻，动态调整时间越长，且轻载时闭环系统的根轨迹靠近虚轴，系统稳定性差。
为了进一步提高逆变器的控制特性，可以采用双环和多环控制，由于多环控制比较复杂，目前实际应用中采用很少。
双环控制由于控制性能良好，控制方便而得到了较多的应用。
本文针对输出电压和滤波电容电流反馈以及输出电压和滤波电感电流反馈的两种典型双环控制方法进行了对比分析。
1 两种反馈环路的逆变器控制模型图1是全桥逆变器的主电路图，Vd是直流电压源，S1～S4是4个IGBT开关管，L和C 是滤波电感和滤波电容，用于滤除逆变系统中的高次谐波。
rL和rC是滤波电感和滤波电容的等效串联阻抗。
ZL是负载，负载可以是纯阻性也可以是非线性等。
图1所示的逆变器主电路图由于开关器件的存在是个非线性系统。
但是，当器件的开关频率远远大于逆变器输出电压的基波频率时，可以用状态空间平均和线性化技术来分析。
按照图1所示，可以得到下面的逆变器模型的动态方程：（1）（2）v0=（3）iL=iC＋iZ（4）式中：iC，iL，iZ分别是电感、电容、负载的电流。
图1 全桥逆变器的主电路上面的动态方程显示了逆变器中各个量的相互关系。
逆变器反馈原理
逆变器反馈原理
逆变器的反馈原理主要是通过实时监测和调节逆变器的输出电压，以确保其与期望电压保持一致。
具体来说，这个过程包括两种反馈方式：电流反馈和电压反馈。
1. 电流反馈：在三相逆变器中，输出电流是由一组功率开关器件（如MOSFET、IGBT等）控制的。
这些开关器件的开关状态决定了输出电流的
大小。
为了确保输出电流与期望电流一致，逆变器通过电流传感器实时监测输出电流，并将监测到的电流信号反馈给控制器。
控制器将接收到的电流信号与期望电流进行比较，并根据比较结果调整开关器件的开关状态，从而使输出电流与期望电流保持一致。
2. 电压反馈：在三相逆变器中，输出电压是由逆变器的输出端口提供的。
为了确保输出电压与期望电压一致，逆变器通过电压传感器实时监测输出电压，并将监测到的电压信号反馈给控制器。
控制器将接收到的电压信号与期望电压进行比较，并根据比较结果调整开关器件的开关状态，从而使输出电压与期望电压保持一致。
这两种反馈方式的组合作用使三相逆变器能够实现对输出电流和输出电压的精确控制。
当输出电流或电压偏离期望值时，控制器会根据反馈信号进行调
节，使输出电流和电压恢复到期望值。
这种回馈原理的作用是确保逆变器输出的交流电具有稳定的幅值和频率，以满足电力系统的要求。
以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士。
光伏并网逆变器控制有哪几种方法
光伏并⽹逆变器控制有哪⼏种⽅法
光伏并⽹逆变器控制主要分直接电流控制、间接电流控制、功率控制，逆变器的主电路均需要有控制电路来实现，⼀般有⽅波和正弦波两种控制⽅式，⽅波输出的逆变电源电路简单，成本低，但效率低，谐波成份⼤。
正弦波输出是逆变器的发展趋势，随着微电⼦技术的发展，有PWM功能的微处理器也已问世，因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。
1.⽅波输出的逆变器:⽅波输出的逆变器⽬前多采⽤脉宽调制集成电路，如SG3525，TL494等。
实践证明，采⽤SG3525集成电路，并采⽤功率场效应管作为开关功率元件，能实现性能价格⽐较⾼的逆变器，由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能⼒并具有内部基准源和运算放⼤器和⽋压保护功能，因此其外围电路很简单。
2.正弦波输出的逆变器:正弦波输出的逆变器控制集成电路，正弦波输出的逆变器，其控制电路可采⽤微处理器控制，如INTEL公司⽣产的80C196MC、摩托罗拉公司⽣产的MP16以及MI- CROCHIP公司⽣产的PIC16C73等，这些单⽚机均具有多路PWM发⽣器，并可设定上、下桥臂之间的死区时间，采⽤INTEL公司 80C196MC实现正弦波输出的电路，80C196MC完成正弦波信号的发⽣，并检测交流输出电压，实现稳压。
电路输出端⼀般采⽤LC电路滤除⾼频波，得到纯净的正正弦波。
电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点
比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交-直-交变频器，由整流器和逆变器两部分组成。
由于负载一般都是感性的，它和电源之间必有无功功率传送，因此在中间的直流环节中，需要有缓冲无功功率的元件。
如果采用大电容器来缓冲无功功率，则构成电压源型变频器；如采用大电抗器来缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。
电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器在性能上相当大的差异，主要表现列表比较如下：电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件：电压型变频器——电容器；电流型——电抗器。
2、输出波形的特点：电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波；电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点，电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容（低阻抗电压源）；电流型无反馈二极管直流电源串联大电感（高阻抗电流源）电动机四象限运转容易。
4、特性上的特点，电压型为负载短路时产生过电流，开环电动机也可能稳定运转；电流型为负载短路时能抑制过电流，电动机运转不稳定需要反馈控制电流型逆变器采用自然换流的晶闸管作为功率开关，其直流侧电感比较昂贵，而且应用于双馈调速中，在过同步速时需要换流电路，在低转差频率的条件下性能也比较差；高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采用了电感元件而得名，其优点是具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。
缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。
另外，由于电网侧采用可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有一定的影响。
1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需要制动时，需要另行安装制动电路。
功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器。
1.3高低高变频器;采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。
逆变器的两种电流型控制方式
逆变器的两种电流型控制方式摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。
电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。
其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。
如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。
逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。
本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。
1三态DPM电流滞环跟踪控制方式电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。
参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。
if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。
两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。
单相逆变器闭环控制原理
单相逆变器闭环控制原理
单相逆变器的闭环控制原理主要涉及到两个闭环控制：电压闭环控制和电感电流内环控制。
电压闭环控制是为了实现输出电压的恒定。
通过引入电压负反馈，系统能够根据实际输出电压与设定电压的差值进行调节，进而保持输出电压的稳定。
然而，引入电压闭环可能会使系统稳定性变差，因此需要在设计时进行权衡和优化。
电感电流内环控制是为了增强系统的稳定性和限制输出电流的大小。
通过引入电感电流负反馈，系统能够根据实际电感电流与设定电流的差值进行调节，从而限制逆变器的输出电流，防止逆变器过流。
这种控制方式能够快速响应负载电流波动，但电感电流不能突变，因此对负载电流扰动的抑制能力较弱。
在实际应用中，可以根据具体需求和系统特性选择合适的闭环控制方式，并进行相应的参数调整和优化。
同时，还需要注意闭环控制可能带来的问题，如稳定性、抗干扰能力和动态响应等，并在设计时采取相应的措施进行解决。
电力电子技术复习范围 (1)
一．1．电力电子技术通常可分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。
2．在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波，输出电流波形为矩形波。
3．PWM逆变电路的控制方法有计算法和调制法两种。
其中调制法又可以分为异步调制和同步调制两种。
4．为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在开关状态，当器件的工作频率较高时，开关损耗会成为主要的损耗。
5．单相桥式全控整流电路，在交流电源一个周期里，输出电压脉动 3 次。
6．在PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为载波比，当它为常数时的调制方式称为同步调制。
7．有源逆变指的是把直流能量转变成交流能量后送给电网的装置。
8．SPWM脉宽调制型变频电路的基本原理是：对逆变电路中开关器件的通断进行有规律的调制，使输出端得到一系列幅值相等脉冲列来等效正弦波。
9．具有自关断能力的电力半导体器件称为全控型器件。
10．晶闸管的伏安特性指的是阳极电压和阳极电流的关系。
11．改变频率的电路称为变频电路，变频电路可以分为交交变频电路和交直交变电路两种类型，前者又称为直接变频电路，后者又称为间接变频电路。
12．三相桥式全控整流电路中带大电感负载，控制角α的范围是 0°到90°。
13．直流斩波电路是一种变换电路。
14．在单相半控桥式带电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的作用是防止失控现象产生。
15．三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0°时，输出的负载电压平均值为2.34U2 。
16.单相桥式全控整流电路电阻性负载的移相范围为________，三相桥式全控整流电路电阻性负载的移相范围为_____0°~120°_______.17．对于单相全波电路，当控制角0<α<90°时，电路工作在_____整流_______状态，当控制角90°<α<180°时，电路工作在_____逆变_______状态。
二电平和三电平逆变器svpwm调制方法-概述说明以及解释
二电平和三电平逆变器svpwm调制方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该对二电平和三电平逆变器svpwm调制方法进行简要介绍，说明其在逆变器领域中的重要性和应用。
可以按照以下方式编写该部分的内容：概述逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，广泛应用于电力电子领域。
在逆变器的调制方法中，svpwm是一种常用且有效的调制技术。
根据逆变器的拓扑结构的不同，svpwm调制方法可以分为二电平和三电平两种。
二电平逆变器svpwm调制方法通过对逆变器开关管的控制，使输出波形接近正弦波，并最大化功率输出。
其调制原理是将高频三角波与标准正弦波进行比较，通过控制开关管的导通时间实现输出波形的控制。
二电平逆变器svpwm调制方法具有简单、可靠的特点，在许多应用中得到广泛使用。
相比之下，三电平逆变器svpwm调制方法引入了一个额外的中点电压，可以提供更高的输出电压质量。
其调制原理是将标准正弦波与两个输出电压等级的三角波进行比较，通过控制开关管的导通时间和电平，实现输出波形的更精确控制。
三电平逆变器svpwm调制方法适用于高功率应用和对输出电压质量要求较高的场景。
本文将重点探讨二电平和三电平逆变器svpwm调制方法的调制原理和实现方式，比较其优缺点，并对其应用前景进行展望。
二电平和三电平逆变器svpwm调制方法的研究对提高逆变器效率、降低谐波失真以及满足不同应用需求具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的结构进行概括和简要说明。
可以按照以下方式编写:本文主要围绕着二电平逆变器SVPWM调制方法和三电平逆变器SVPWM调制方法展开讨论。
文章结构如下：第一部分为引言，包括概述、文章结构和目的。
在概述中，将会介绍逆变器的作用和重要性，以及SVPWM调制方法在逆变器中的应用背景。
文章结构将会简要列举本文的章节和主要内容。
目的部分将明确本文旨在比较二电平和三电平逆变器SVPWM调制方法的优劣以及探讨其应用前景。
逆变器 控制方法
逆变器控制方法逆变器控制方法是指对逆变器进行有效控制以实现所需的功率转换功能。
逆变器通常由开关管、滤波电感和电容等元件组成，主要用于将直流电转换为交流电。
目前常见的逆变器控制方法有PWM调制控制和谐波控制两种。
1. PWM调制控制方法：PWM调制是一种通过改变开关器件的工作周期和占空比来控制逆变器输出电压形状的方法。
PWM调制主要包括两种方式：单极性和双极性。
单极性PWM控制方法采用单个电压极性来控制逆变器输出。
具体实现方式是通过比较器比较参考信号和三角波信号，产生一个以参考信号为准的PWM信号。
然后将这个PWM信号作为控制信号提供给逆变器的开关管，从而控制开关管的导通与关闭。
这种方法简单易行，但在控制输出电压的谐波含量和质量方面存在一些问题。
双极性PWM控制方法是一种改进的PWM控制方法，它在单极性PWM的基础上引入了双极性载波信号。
双极性PWM方法具有更好的谐波抑制能力和较低的总谐波失真。
具体来说，通过比较参考信号和带有双极性载波信号的三角波信号，产生两个PWM信号，分别作为开关管的控制信号。
这种方法可以减少逆变器输出电压的谐波含量，提高电压质量。
2. 谐波控制方法：谐波控制方法主要通过加入谐波电流进行逆变器的控制，以实现对输出电压的控制和优化。
该方法是通过控制逆变器输出的电流波形，使得输出电压谐波含量达到一定目标值。
谐波控制方法主要有三种类型：电流控制型、电压控制型和混合控制型。
电流控制型谐波控制方法是通过控制逆变器的输出电流波形来实现对输出电压的控制。
实现方式有多种，比如加入谐波电流的方法，调整通路导致的不对称谐波的方法等。
电压控制型谐波控制方法则是通过控制逆变器的输出电压波形来实现对输出电压的控制。
实现方式主要有无源滤波器和主动滤波器两种。
无源滤波器主要是通过选择合适的电抗器和电容器的组合来实现对谐波信号的滤波和补偿。
主动滤波器则是通过添加逆变器和滤波器之间的控制回路来实现对谐波电压的补偿。
逆变器及其控制技术变频器及其控制技术
出
按拓扑结构分类
15 16
17 18
19
PWM(脉宽调制)变频器：采用PWM技 术来调节输出电压的波形和频率
SVPWM(正弦脉冲宽度调制)变频器： 采用SVPWM技术产生更精确的PWM波 形
变频器及其控制技术
变频器的应用
电机调速：通过改变电机的输入频率，实现对电机速度的精确控制 节能减排：在风机、泵类负载中，通过调节电机转速实现流量和压力的调节，达到节 能目的 自动化生产线：用于控制生产线的电机速度，实现生产线的自动化和柔性化 电梯和空调系统：用于控制电梯的速度和空调系统的温度 工业机器人：用于控制机器人的运动轨迹和速度 牵引传动：在地铁、铁路、轻轨等交通工具中，用于电机的牵引传动 化工和制药行业：用于控制化学反应速度和物料输送 船舶和航空领域：用于控制船舶和航空器的推进系统
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目录
CONTENTS
1 逆变器及其控制技术 2 变频器及其控制技术
2
PART 1
第1部分
逆变器及其控制技术
逆变器及其控制技术
逆变器简介
逆变器是一种将直流电转换为交 流电的电力电子设备。它在许多 领域都有广泛的应用，如可再生 能源系统、UPS(不间断电源)、 汽车和船舶电力系统等。逆变器 的主要功能是将直流电转换为交 流电，以便为各种设备提供电源 或进行电网交互
逆变器的工作原理
逆变器及其控制技术
逆变器的工作原理主要基于半导体开关器 件，如晶体管、场效应管和绝缘栅双极晶 体管(IGBT)等。通过控制这些开关器件的 导通和关断，逆变器可以产生交流电
通常，逆变器采用PWM(脉宽调制)或SPWM( 正弦脉宽调制)等控制方式来调节输出电 压和频率。这些控制方式通过对脉冲宽度 进行调制，实现电压和频率的调节，从而 使逆变器能够输出所需的交流电
SPWM逆变原理及控制方法
确定a1的值，再令两个 不同的an=0 (n= 1, 3, 5 …)，就可建三个方 程，求得a1、a2和a3
O a 1
-U d
a2 a3
p
2p
wt
24
2.2 SPWM逆变及其控制方法
消去两种特定频率的谐波
在三相对称电路的线电压中，相电压所含的3次谐波相 互抵消。 可考虑消去5次和7次谐波，得如下联立方程：
给定 a1 ，解方程可得 a1 、 a2 和 a3 。a1变，a1、a2和a3也相 应改变。
25
2.2 SPWM逆变及其控制方法
一般在输出电压半周期内，器件通、断各k次，考 虑到PWM波四分之一周期对称，k个开关时刻可控， 除用一个自由度控制基波幅值外，可消去k-1个频 率的特定谐波
k的取值越大，开关时刻的计算越复杂
u O uUN'
Ud
2 -
urU
uc urV
urW
t
Ud
2
O
t
fr很低时，fc也很低，由调制带来的 fr很高时，fc会过高，使开关器件难
uVN' O uWN' O
29t
t
2.2 SPWM逆变及其控制方法
3）分段同步调制——
异步调制和同步调制的综合应用
把整个fr范围划分成若干个频段， 每个频段内保持N恒定，不同频段 的N不同 在 fr 高的频段采用较低的 N ，使载 波频率不致过高；在fr低的频段采 用较高的N，使载波频率不致过低
与计算法及调制法相比相同开关频率时输出电流中高次谐波含量多闭环控制是各种跟踪型pwm变流电路的共同特点4722spwm逆变及其控制方法滞环比较方式电压跟踪控制把指令电压u和输出电压u进行比较滤除偏差信号中的谐波滤波器的输出送入滞环比较器由比较器输出控制开关器件的通断从而实现电压跟踪控制4822spwm逆变及其控制方法滞环比较方式电压跟踪控制和电流跟踪控制电路相比只是把指令和反馈信号从电流变为电压u0时输出电压u为频率较高的矩形波相当于一个自励振荡电路u为交流信号时只要其频率远低于上述自励振荡频率从u中滤除由器件通断产生的高次谐波后所得的波形就几乎和相同从而实现电压跟踪控制4922spwm逆变及其控制方法基本原理不是把指令信号和三角波直接进行比较而是通过闭环来进行控制把指令电流iuiv和iw和实际输出电流iuiviw进行比较求出偏差通过放大器a放大后再去和三角波进行比较产生pwm波形放大器a通常具有比例积分特性或比例特性其系数直接影响电流跟踪特性特点开关频率固定等于载波频率高频滤波器设计方便为改善输出电压波形三角波载波常用三相三角波载波和滞环比较控制方式相比这种控制方式输出电流所含的谐波少三相三角波发生电路5022spwm逆变及其控制方法120cos120cossincos三相交流相电压可以由一个空间电压矢量或其两个分量代替假定一个新的电压空间矢量120sin120cos120cos120sin120cos120cos可以推导出新电压空间矢量与三相交流相电压之间的关系5122spwm逆变及其控制方法cnbncnbn矩阵表示新电压空间矢量与三相交流相电压之间的关系即为
什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有何特点？
什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二
者各有何特点？
电压型逆变电路和电流型逆变电路是逆变器的两种常见控制方式，它们在控制策略和特点上有所不同。
电压型逆变电路：
1.电压型逆变电路是通过控制输出电压的大小和波形来实现
逆变操作的方式。
2.在电压型逆变电路中，控制变量是输出电压，通常通过比
较输出电压与参考电压来生成控制信号。
3.电压型逆变电路具有输出电压精度高、输出电压波形好的
特点。
它适用于精确控制输出电压、要求较高的电压波形质量的应用，如UPS电源、电动车驱动器等。
电流型逆变电路：
1.电流型逆变电路是通过控制输出电流的大小和波形来实现
逆变操作的方式。
2.在电流型逆变电路中，控制变量是输出电流，通常通过比
较输出电流与参考电流来生成控制信号。
3.电流型逆变电路具有输出电流响应快、对负载变化适应性
强的特点。
它适用于需要实现精确控制输出电流、对负载变动响应要求高的应用，如电动车制动能量回馈、太阳能微网等。
需要注意的是，电压型和电流型逆变电路并不是互斥的，实际
的逆变器控制系统中也可以结合两种控制方式。
控制方式的选择取决于具体的应用需求、系统要求和设计考虑。
并网逆变器的电流控制方法
并网逆变器的电流控制方法陈敬德，1140319060；杨凯，1140319070；指导老师：王志新（上海交通大学电气工程系，上海，200240）摘要：并网逆变器是光伏发电系统的一个核心部件，其控制技术一直是研究的热点。
其使用的功率器件属于电力电子设备，它们固有特性会对系统产生不利的影响，为了防止逆变器中的功率开关器件处于直通状态，通常要在控制开关管的驱动信号中加入死区，这给逆变器输出电压带来了谐波，对电网的电能产生污染。
本文对传统的控制方法重复控制、传统的PI控制、dq轴旋转坐标控制、比例谐振控制进行了总结分析，并比较了它们的优缺点。
关键词：并网逆变器，重复控制，传统的PI控制，dq轴旋转坐标控制，比例谐振控制0引言随着现代工业的迅速发展，近年来全球范围内包括煤、石油、天然气等能源日益紧缺，全球将再一次面临能源危机，同时，这些燃料能源的应用对我们所生活的周围环境产生了严重的影响。
环境问题受到了人们的广泛关注，为了解决能源紧缺以及环境污染问题，寻找可再生能源是解决这一问题的有效方式。
太阳能因其清洁，无污染的优势受到了人们的青睐，太阳能光伏发电是目前充分利用太阳能资源的主要方式之一。
太阳能发电主要有单独运行和并网运行两种模式，其中并网运行发展速度越来越快，应用的规模也愈来愈大[1]。
逆变器是光伏发电系统中的关键部件，逆变器的工作原理是通过IGBT、GTO、GTR等功率开关管的导通和关断，把直流蓄电池电能、太阳能电池能量等变换为电能质量较高的交流电能，可以把它看成是一种电能转换设备。
功率开关管的开关频率一般都比较高，因此利用它们进行电能转换的效率也比较高，但有一个很大的缺点是由它们组成的逆变系统的输出电能却不理想，其输出的波形中包含了很多对电能质量产生不利的方波，而很多场合都要求其输出的是一定幅值和频率的正弦波，所以要寻找更好的控制策略来提高逆变器的电能质量，让其输出各项性能指标都满足要求的波形。
目前所用的逆变器可以分为以下两类：一类是恒压恒频逆变器，这类逆变器在各种电源持续供电的领域应用广泛，它能够输出电压幅值和频率都是特定值的交流正弦波，简称CVCF 逆变器。
逆变器的工作原理和控制技术 全解
分布式发电系统：将发电设备安装在用户附近实现就地发电、就地使用
逆变器作用：将直流电转换为交流电供用户直接使用或并入电网
应用场景：家庭、商业、工业等场所
案例分析：某家庭分布式发电系统使用逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电供家庭使用多余电量并入电网
太阳能光伏发电系统：逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电供家庭或商业用途。
控制电路的作用：控制逆变器的输出电压、频率和相位
控制电路的组成：包括主电路、控制电路和保护电路
SVPWM控制：通过改变开关频率和相位来调节输出电压和电流
控制算法分类：PWM控制、SVPWM控制、SPWM控制等
PWM控制：通过改变开关频率和占空比来调节输出电压和电流
SPWM控制：通过改变开关频率和相位来调节输出电压和电流同时保持输出电压的稳定
提高安全性：通过优化保护电路、改进硬件设计等方式提高逆变器的安全性
提高智能化水平：通过增加传感器、优化控制算法等方式提高逆变器的智能化水平
提高环境适应性：通过优化散热设计、改进硬件设计等方式提高逆变器的环境适应性
提高效率：通过优化电路设计、改进控制算法等方式提高逆变器的效率
降低损耗：通过优化材料选择、改进散热设计等方式降低逆变器的损耗
谐波测试：测量逆变器的谐波含量包括总谐波失真和各次谐波失真
效率测试：测量逆变器的效率包括满载效率和轻载效率
性能指标：效率、功率因数、谐波含量、输出电压稳定性等
比较：与其他逆变器进行性能比较分析优劣势
性能评估：根据测试结果对逆变器的性能进行评估
测试方法：负载测试、效率测试、谐波测试、电压稳定性测试等
测试验证：逆变器需要经过严格的测试和验证确保其安全性和可靠性达到设计要求。
三相电流型逆变电路换流方式
三相电流型逆变电路换流方式三相电流型逆变电路通常采用两种主要的换流方式：全桥换流和半桥换流。
1.全桥换流：全桥换流是指使用四个功率开关器件（通常为晶体管或IGBT）构成的桥式电路来实现逆变过程。
在全桥逆变电路中，每个电流型逆变器阶段包含两个开关器件，一个位于高侧，另一个位于低侧。
通过适时地打开和关闭这些开关器件，可以控制三相电流的方向和大小，从而实现逆变操作。
在全桥换流模式下，逆变电路的输出是以交流形式提供的。
通过调节开关器件的开关时间，可以控制输出电压的大小和频率。
2.半桥换流：半桥换流是指使用两个功率开关器件构成的电路来实现逆变过程。
在半桥逆变电路中，一个开关器件位于高侧，另一个位于低侧。
通过适时地打开和关闭这些开关器件，可以控制逆变电路的输出。
半桥换流模式下，逆变电路的输出是具有半波对称性的，只能提供部分电压周期的输出。
通常需要与其他逆变电路组合使用，例如使用两个半桥逆变器组成全桥逆变电路，以实现完整的三相电流型逆变。
这两种换流方式在逆变电路中的选择通常取决于具体的应用需求和设计要求。
全桥逆变电路具有更好的电压和功率控制能力，而半桥逆变电路则具有简化电路结构和成本的优势。
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电流型逆变器原理
电流型逆变器原理
电流型逆变器是一种将直流电能转换成交流电能的电子器件。
其原理是通过控制电流的变化来实现对电压的调节和频率的转换。
电流型逆变器主要由两个主要部分组成：半桥或全桥电路和PWM控制电路。
半桥或全桥电路是电流型逆变器的关键部分。
它由一组可控
开关管（如MOSFET或IGBT）和负载组成。
当开关管导通时，直流电源上的电压施加在负载上，产生正半周的交流电流；当
开关管关断时，负载上的电感释放储存的能量，产生负半周的
交流电流。
通过调整开关管的导通时间和关断时间，可以调整
输出交流电压的幅值和频率。
PWM控制电路是用来控制开关管的导通和关断时间的电路。
根据输出交流电压的需求，PWM控制电路会调整开关管的导
通时间和关断时间，使输出交流电压保持恒定的频率和幅值。
常见的PWM控制方法有基于脉冲宽度调制（PWM）和基于脉冲频率调制（PFM）。
电流型逆变器的工作原理基于电压和频率的控制。
通过调整
开关管的导通和关断时间，控制输出的交流电压的幅值和频率。
这样就可以实现从直流电源到交流负载的能量转换。
全桥式逆变器-双极性控制方式
全桥式逆变器/双极性控制方式全桥式逆变器是全桥式(Full Bridge)PWM DC/DC 转换器的主要组成部分，其主电路如图1 所示，它是由四只开关管V1～V2，及其反并联二极管D1～D4，和输出变压器Tr，等组成的。
输人直流电源电压为Ui，输出交流电压为U。
，变压器Tr，的初级绕组接于两桥臂中点A 和B 两点，变压器的初级绕组匝数为w1，次级绕组匝数为W2，变比Κ=W1/W2。
全桥式逆变器可以采用双极性控制、有限双极性控制和移相控制方式。
1.双极性控制方式全桥式逆变器采用双极性控制方式的工作波形如图1(b)、(c)所示。
开关管V1～V2 采用的是PWM 控制方式。
在一个开关周期TS 的前半周，开关管V1 和V4 导通，导通时间为TOn，DU 为占空比,后半周期开关管V2 和V3 导通，导通时间也为TOn。
在开关管V1 和V4 导通时，如不计开关管的通态压降，则变压器初级绕组上的电压为UAB=-Ui;在开关管V2 和V3 导通时，初级绕组上的电压为uAB=-Ui;在开关管V1 和V4与V2 和V3 都关断时，初级绕组上的电压UAB=0，在变压器次级开路时，变压器初级绕组上电压UAB 的波形，如图1(b)所示，是一个方波电压。
调节开关管的导通时间，亦即调节占空比DU，就可以调节电压uAB 的脉冲宽度，从而达到调节电压UAB 有效值大小的目的。
次级电压U。
的波形与UAB 相同，其幅值为Ui/K.如果次级接的是电阻负载RLd，则流过负载的电流为isO。
电流is，的波形与电压UO、UAB 相同，其幅值为。
变压器初级电流iP 的波形和次级电流is 相同，其幅值。
此式也可以写成。
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逆变器的两种电流型控制方式
摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。
关键词：PWM逆变器功率变换器控制
On Two Types of Current Programmed Control Topologies for Inverters Abstract:This paper presents a comparative study on two types of current programmed instant control modes for inverters,
PWM and hysteresis type.Principle, static and dynamic performance are discussed. Realization circuits and
simulation results are presented.
Keywords:PWM, Inverter, Power converter, Control
中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219 2713(2000)12－642－03
电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。
其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。
如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。
逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。
本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。
1三态DPM电流滞环跟踪控制方式
电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。
参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。
if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。
两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。
仿真和实验表明，iL正半周，逆变器基本上在＋1和0状态间切换，而iL负半周，逆变器基本上在－1和0状态间切换，只有U0过零点附近才有少量的＋1和－1之间的状态跳变，从而使输出脉动减小。
2电流型准PWM控制方式
图1三态DPM电流滞环跟踪控制方式
综合常规PWM单、双极性工作方式的优缺点，并借鉴滞环控制技术，得到改进的电流环控制电路如图2。
S3、S4基本上以低频互补，S1、S2以高频互补方式工作。
其基本工作原理：
(1)ig正半周，即ig>0时
比较器CMP1输出高电平，S3一直关断。
时钟信号CLK的上升沿将触发器RS1置1，S1、S4导通，S2关断，UAB为＋E，iL按式(1)上升
M1=diL/dt=(E－U0)/L(1)
当iL升至if>ig时RS1翻转，S1关断、S2导通，UAB为0，iL按式(2)变化
M2=diL/dt=－U0/L(2)
若U0>0，则iL下降，至开关周期结束；而若U00，则iL继续上升，此时可能出现三种情况：
①if上升率小于ig，则if相对于ig下降至开关周期结束；
②if上升率略大于ig，开关周期结束时if大于ig而小于ig＋h，则下一个开关周期仍保持该状态(UAB为0）；
③若if升至ig＋h，则CMP3翻转为1、将RS3清零，S4关断，负载通过D2、D3续流，UAB为－E，iL按式(3)下降至开关周期结束。
if的峰值不大于ig＋h M2=diL/dt=－(E＋U0)/L(3)
(2)ig负半周，即ig比较器CMP1输出低电平，S4一直关断。
时钟信号CLK的上升沿将触发器RS2清0，S2、S3导通，S1关断，UAB为－E，iL按式(3)下降。
当iL降至if时RS2翻转，S2关断、S1导通，UAB为0，iL按式(2)变化：若U0，则iL上升至开关周期结束；而若U0>0，则iL继续下降，此时也可能出现三种情况：
①if下降率小于ig，则if相对于ig上升至开关周期结束；
②if下降率略大于ig，开关周期结束时if小于ig而大于ig－h，则下一个开关周期仍保持该状态(UAB为0)；
③若if降至ig－h，则CMP4翻转为1，RS3清零，S3关断，负载通过D1、
D4续流，UAB为＋E，iL按式(1)上升至开关周期结束。
|if|的峰值不大于|ig－h|，即|ig|＋h。
静差定义为：
由于开关点的离散性，DPM电流跟踪控制方式在控制电路中引入了一个时间常数为
1/f的等效纯滞后环节，对闭环系统的稳定性和动态性能有不利影响。
图3为起动及负载变化时两种控制方式下的电感电流iL和输出电压U0仿真波形。
可见，PWM方式下的动态性能较好，特别是调制频率较低时，差别更明显。
但随着调制频率的提高，滞后时间常数减小，滞环方式的动态性能明显改善，接近于PWM方式。
改变PI电压调节器参数(减小放大倍数或增大积分时间常数)可以改善动态响应的稳定性、减小动态压降，但又将增大静态误差，即重载时的电压降落，延长调节时间。
换言之，在达到同样动态性能的前提下，电流型PWM控制方式允许较大的放大倍数或较小的积分时间常数，从而获得更好的静态性能。
5结语
三态DPM电流滞环跟踪控制方式实现简单，开关损耗较低、失真较小。
电流型准PWM控制方式可以获得较好的动态性能，特别是系统稳定性及较小的输出电压降落，电路实现比较复杂，它适于调制频率较低或逆变器输出滤波电感L、电容C较小的情况。
而调制频率较高时，三态DPM电流滞环跟踪不失为一种简单而性能优良的控制方式。