PWM逆变器修订版

合集下载

三电平逆变器pwm驱动波形

三电平逆变器pwm驱动波形

三电平逆变器pwm驱动波形下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!标题:深入解析三电平逆变器PWM驱动波形在现代电力电子领域,三电平逆变器PWM驱动波形一直是一个备受关注的话题。

三相PWM逆变电路

三相PWM逆变电路
id
S1 D1 S3 D3 S5 D5
Ud/2 io uo
负载 W
U
V S6 D6 S2
W D2
Ud/2
S4
D4
负载 U
负载 V
O
分析假定如前,另外假定负载为星形连接,三相 输出点分别为U 、V、W,负载连接中点为O,三 相对称,以直流电位中点为电压参考点 选取星型负载接法的理由
id
S1 D1 S3 D3 S5 D5
t t t t t t t t t
负载 U
负载 V
iU i D1
S1 D1 S2 D2 S3 D3 S4 D4 S5 D5 S6 D6
iV
O
id
uU uV
Ud
ug4 ug5 ug6
ug1 t ug2 t ug3t
uU1
t t t t t t t
id
S1 D1 S3 D3 S5 D5
uUV
Ud
Ud/2 io uo
工作模式分析:
任一时刻都有且只有三个主开关导通,分别是两 个上管一个下管,或者一个上管两个下管 各工作状态的出现与电路控制方式和负载特性有 关,第四状态见于其它逆变模式
Ud/2 Ud/2 Ud/2 Ud/2
Ud/2
O
Ud/2
O
Ud/2
O
Ud/2
O
三个主 开关 载流 ,电流 从直 流母线 流向 逆变 器
Ud
ug4 ug5 ug6
ug1 t ug2 t ug3t
uU1
t t t t t t t
uUV
Ud
uUO uUO1 iW
uUV1
1/3Ud 1/3Ud
2/3Ud
uO i S1

PWM整流电路和逆变

PWM整流电路和逆变

1 PWM 整流电路系统模型及工作原理分析系统模型是分析和设计三相VSR 的基础,从不同的角度出发可以建立不同形式的系统模型,对应的控制方法也往往不同。

VSR 的拓扑结构常见有:单相VSR 、三相VSR 、三电平VSR 和基于软开关调制的VSR 。

单相VSR 的结构比较简单,故以单相VSR 为例说明电压型PWM 整流器的工作原理。

本章主要研究三相VSR 的系统模型和工作原理。

1.1 单相电压型PWM 整流器工作原理图1.1给出了PWM 整流电路的相量图,其中N U .表示电网电压,s U .表示PWM 整流电路输入的交流电压,L U .为连接电抗器s L 的电压。

图中滞后的相角为ϕ,.s I 与.s U 的相位完全相同,电路工作在整流状态,且功率因数为1。

这就是PWM整流电路的基本工作原理[11]。

N.U .LU .图1.1 单相PWM 整流电路的向量图图1.1中的单相VSR 主电路由交流回路、功率开关管桥路以及直流回路组成;忽略电感和功率开关管桥路的等效损耗电阻。

其中交流回路包括交流电压e 以及网侧电感re L 等;直流回路包括直流电容C 、负载电阻R L 和负载电压L e 等。

LR Le图1.1 单相VSR主电路稳态工作时,单相VSR输出直流电压不变,功率开关管按PWM方式开通和关断,单相VSR交流侧输出电压与单相逆变器相同。

由于电感的滤波作用,忽略VSR交流侧输出电压的谐波,单相VSR可以看作是可控的正弦单相电压源。

它与电网的正弦电压共同作用于输入电感reL上,产生正弦输入电流。

稳态条件下,单相VSR交流侧矢量关系如图1.3所示。

为简化分析,对于单相VSR模型电路,只考虑基波分量而忽略PWM谐波分量,并且不计交流侧电阻。

这样从图1.3中可以分析:当以电网电压矢量为参考时,通过控制单相VSR交流侧输出电压矢量V即可实现单相VSR的四象限运行。

若假设I不变,L reV=ωL I固定不变,在这种情况下,单相VSR交流电压矢量V端点运动轨迹构成了一个以LV为半径的圆。

单相桥式PWM逆变电路设计

单相桥式PWM逆变电路设计

单相桥式PWM逆变电路设计介绍单相桥式PWM逆变电路的背景和重要性单相桥式PWM逆变电路是一种常见的电力电子技术应用,广泛用于交流电能转换为直流电能的场合。

由于其高效、可靠的特点,被广泛运用于电力系统中的UPS(不间断电源)、电机驱动和太阳能逆变器等领域。

在现代电力系统中,交流电能的应用日益增多,而很多电子设备却需要使用直流电能。

因此,采用桥式PWM逆变电路来实现交流电与直流电的转换是非常必要和重要的。

本文将详细讨论单相桥式PWM逆变电路的设计原理和关键技术。

首先,将介绍PWM技术的基本原理,并解释为什么选择桥式逆变器。

其次,将详细讲解桥式逆变器的工作原理和电路结构。

最后,将给出一种基于控制策略的桥式逆变器设计方案。

通过本文的研究,读者将能够深入了解单相桥式PWM逆变电路的设计原理和实践应用,为电力系统和电子设备的设计提供有益的参考。

单相桥式PWM逆变电路是一种常用的电力电子变换器。

它通过控制开关器件的开关周期和占空比,将直流电源转换为交流电源,实现电能的变换和调节。

该逆变电路的基本组成包括:单相桥式整流电路:它由四个可控开关器件组成,通常使用MOSFET或IGBT等器件,用于将交流电源转换为直流电源。

PWM调制电路:PWM调制电路通过控制开关器件的开关周期和工作占空比,可以实现输出电压的调节和波形控制。

滤波电路:滤波电路用于平滑输出电压,去除输出电压中的高频噪声和谐波。

输出变压器:输出变压器用于将逆变电路的输出电压变换为所需的电压等级。

单相桥式PWM逆变电路的工作原理是:首先,经过单相桥式整流电路的整流,将交流电源转换为直流电源;然后,通过PWM 调制电路控制开关器件的开关周期和工作占空比,将直流电源转换为交流电源;最后,经过滤波电路的处理,输出平滑的交流电压。

这样,单相桥式PWM逆变电路实现了将直流电源转换为交流电源的功能,可以广泛应用于电力电子变换器、逆变电源、变频调速等领域。

本文讨论了单相桥式PWM逆变电路的设计步骤和注意事项。

逆变器SVPWM

逆变器SVPWM
4. 直流-交流变换器(逆变器)
4.1 逆变器的类型和性能指标 4.2 电压型单相方波逆变电路工作原理 4.3 电压型单相逆变器电压和波形控制 4.4 三相逆变电路工作原理 4.5 电压型三相逆变器电压和波形的SPW控制
2
4.1 逆变器的类型和性能指标
4.1.1 逆变器的类型 4.1.2 逆变器输出波形性能指标 4.1.3 其他指标
瞬态基波功率分析(感性负载)
基波电压幅值:U01m

4Ud

1.27Ud
基波电压有效值:U o1
Uo1m 2
0.9Ud
基波电压: uo1 U o1 2 sint
基波电流: io1 2Io1 sin(t )
2f 2 , tg 1 L0
基波瞬态功率:po1
po1 Uo1Io1 cos U Io1 o1 sin(2t )
基波的直流功率 基波的交流功率
上式说明:基波的瞬态功率含有交流分量和直流分量。
基波的平均功率:
1 po1w T
T 0
po1dt

pDC
Uo1Io1 cos
直流功率讨论:
平均功率等于直流功率
PDC Uo1Io1 cos,有功功率,Q U I o1 01 sin 无功功率
f (t)
f (t)
f (t)
f (t)
(t)
形状不同而冲量相 同的各种窄脉冲
O
tO
tO
tO
t
a)
b)
c)
d)
实例
图6-1
– 电路输入:u(t),窄脉冲,如图a、b、c、d所示
– 电路输出:i(t),
– 面积等效原理
i(t) e(t)

pwm逆变原理

pwm逆变原理

pwm逆变原理
PWM(Pulse Width Modulation)逆变原理是一种常见的控制技术,广泛应用于电力电子领域。

它通过周期性地改变波形的脉冲宽度来控制电力输出。

PWM逆变的基本原理是将直流电源通过开关器件(如MOSFET或IGBT)进行高频切换,从而产生一个接近正弦波形的交流电压输出。

这种高频切换的脉冲信号可以通过改变脉冲的占空比来调节输出电压和电流的大小。

在PWM逆变电路中,一个重要的元件是PWM控制器。

PWM控制器通过测量输出信号的电压或电流,并与设定值进行比较,然后调整开关器件的工作状态,以使输出保持在设定值附近。

常用的PWM控制策略有基于单脉冲宽度调制(SPWM)和三角波调制(TPWM)。

在SPWM控制策略中,PWM控制器根据输出信号与设定值的差异来调整脉冲宽度,以维持输出电压的稳定性。

具体来说,PWM控制器会比较输出信号与参考信号(通常为一个正弦波形)之间的差异,并通过调整脉冲的宽度来控制开关器件的开关时间,以调节输出电压。

TPWM控制策略则是基于一个三角波形和一个参考信号的比较。

PWM控制器会通过比较三角波形和参考信号的相对位置,来决定开关器件何时进行切换。

通过调整三角波的周期和幅值,可以实现输出电压的调节。

PWM逆变器广泛应用于各种领域,包括交流电机驱动、太阳能发电系统、UPS电源以及电力调制等。

它具有高效率、快速响应、输出电压可调、输出电流可控等优点。

总之,PWM逆变原理通过脉冲宽度的调制来实现电力输出的控制。

它是一种有效的电力电子技术,在现代工业和电子设备中扮演着重要的角色。

第章PWM逆变器控制技术

第章PWM逆变器控制技术

PWM逆变器控制技术简介PWM逆变器是一种基于现代电力电子技术的调制器,它用直流电源来驱动交流电机等交流负载。

PWM逆变器的基本原理是采用可逆变器将直流电能转换成交流电能,并通过强制控制逆变电压和电流波形实现输出交流电能的调节。

PWM逆变器控制技术是实现PWM逆变器中电压和电流波形控制的关键。

其主要包括基于模拟电路的控制技术和基于数字信号处理器(DSP)的控制技术两种。

基于模拟电路的控制技术基于模拟电路的PWM逆变器控制技术主要是设计PWM逆变器模块的控制电路。

该模块包括直流母线电压检测模块、三相桥式逆变器驱动模块、输出滤波器模块和逆变保护模块等。

其中,直流母线电压检测模块用来检测逆变器所需的直流母线电压;三相桥式逆变器驱动模块负责将直流母线电压转换成交流电压;输出滤波器模块用于对交流电压进行滤波处理,降低输出电压的噪声和杂波;逆变保护模块用于对逆变器进行过流、过温、过压、欠压等的保护。

基于模拟电路的PWM逆变器控制技术具有控制精度高、反应速度快等优点,但是电路复杂度高,稳定性较差。

基于数字信号处理器的控制技术基于数字信号处理器的PWM逆变器控制技术主要是基于现代信息技术和数字信号处理器的技术来实现PWM逆变器的电压和电流波形控制。

它可以通过控制DSP硬件平台或通过软件仿真实现。

该技术的优点是:可通过数字控制实现高度准确的波形控制和滤波功能,提高了逆变器的控制精度;DSP系统具有灵活性,可以实现各种传感器和控制策略的接口控制;DSP系统可通过程序算法进行修正,提高了系统稳定性和抗干扰性。

基于数字信号处理器的PWM逆变器控制技术已经得到广泛应用,尤其是在高档电力电子产品中,如交流电机驱动器、UPS电源、变频空调等。

PWM逆变器控制技术的应用PWM逆变器控制技术已广泛应用于各种电力电子产品中。

以下是其主要应用领域:交流电机驱动器交流电机驱动器是目前应用最广泛的PWM逆变器控制技术之一。

它是通过PWM逆变器实现对电机控制电压、频率等参数的调节,可以实现电机转速的可控,使得电动机具有更好的动态响应和启动能力。

第5章PWM逆变器

第5章PWM逆变器
即逆变器一个工作周期中,其开关元件 根据目标函数要求按一定规律作多次开关工 作,称为基于PWM控制技术的逆变器。
目标函数: PWM技术:
电压正弦波 电流正弦波 圆形旋转磁场 消除制定次数谐波
SPWM CHBPWM SVPWM SHEPWM
第1节 PWM逆变器的基本工作原理
一、PWM逆变器与普通型6拍控制逆变器的区别:Biblioteka PWM逆变器主电路及输出波形
VT1/VT4 VT3/VT6 VT5/VT2
Uru
Urv
Urw
UC
归纳
调制信号正极性脉冲为上桥臂导通触发脉冲,负极 性脉冲为下桥臂导通触发脉冲。
逆变器输出的相电压与逆变桥对应相调制脉冲串 一致。
逆变器输出的线电压与逆变桥对应两相调制脉冲 串的逻辑与一致即 U A B K ( v1 g v6 g v3 g v4 ) g 。
形的正、负半波完全对称,只有奇次谐波存在。而且能严 格保证逆变器输出三相波形之间具有120°相位移的对称关 系。
缺点:当逆变器输出频率很低时,每个周期内的PWM脉冲数过 少,低频谐波分量较大,使负载电动机产生转矩脉动和噪 声。
(2)异步调制
在逆变器的整个变频范围内,载波比N 不是一个常 数。一般在改变调制波频率fr 时保持三角波频率fc 不变, 因而提高了低频时的载波比,这样逆变器输出电压每个 周期内PWM脉冲数可随输出频率的降低而增加,相应地 可减少负载电动机的转矩脉动与噪声,改善了调速系统 的低频工作特性。但异步调制方式在改善低频工作性能 的同时,又失去了同步调制的优点。当载波比N 随着输 出频率的降低而连续变化时,它不可能总是3的倍 数.势必使输出电压波形及其相位都发生变化,难以保 持三相输出的对称性,因而引起电动机工作不平稳。

大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计

大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计

大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计一、概述随着可再生能源和电力电子技术的快速发展,电力系统中逆变器的应用越来越广泛。

PWM(脉冲宽度调制)电压源逆变器以其高效、灵活的控制方式在各类电能转换场合中占据了重要地位。

PWM逆变器产生的谐波对电网的影响不容忽视,设计合适的LC滤波器以滤除这些谐波,提高电能质量,成为了当前研究的热点。

大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计涉及多个方面,包括滤波器的拓扑结构、参数优化、动态性能分析等。

本文首先介绍了PWM逆变器的基本原理及谐波产生的原因,然后详细阐述了LC滤波器的设计原则和方法,包括滤波器拓扑结构的选择、电感电容参数的计算与优化、以及滤波效果的评价指标等。

在此基础上,本文还讨论了滤波器设计中的一些关键问题,如滤波器的动态性能、热设计、电磁兼容性等。

通过案例分析,本文验证了所提设计方法的有效性和实用性。

通过本文的研究,旨在为大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计提供理论支持和实用指导,促进电力电子技术的可持续发展。

1. 介绍PWM电压源逆变器的应用背景及其在电力系统中的重要地位。

在现代电力系统中,PWM(脉宽调制)电压源逆变器已成为一种重要的电能转换装置,广泛应用于各种电力电子设备中。

作为一种将直流电能转换为交流电能的电子设备,PWM电压源逆变器在机械传动控制、电动机调速、太阳能电池、风能发电等领域发挥着至关重要的作用。

特别是在可再生能源领域,PWM电压源逆变器是太阳能电池板和风力发电机与电网之间的关键接口,能够实现电能的稳定、高效转换,从而满足各种负载的需求。

PWM电压源逆变器的核心在于其独特的脉宽调制技术,该技术能够根据输入信号的特点,以一定规律调制输出信号的占空比,从而达到对输出电压的精确调节。

这种技术不仅可以实现输出电压的频率和幅值的灵活调节,还能够生成各种不同形状的波形,如正弦波、方波和三角波等,以满足不同负载的需求。

PWM电压源逆变器还具有高效率、高可靠性、低谐波污染等优点,因此在电力系统中得到了广泛应用。

PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计 自己 的

PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计 自己 的

目录
1.LC滤波器设计原则
1.1. 原则1
输出额定电流时,电抗器上电压降应该小于额定输出电压的10%。

即满足:
ωLI N≤10%U N
1.2. 原则2
滤波电容上损耗的电流应该小于额定输出电流的10%。

即满足:
ωCU0≤10%I N
1.3. 原则3
LC滤波器截止频率应该远小于输出交流的最低次谐波频率,并且远大于基波频率,一般取1/10到1/5的载波频率。

f s 10<f L<
f s
5
2.设计步骤
2.1. 计算电抗器电感值
根据原则1计算电抗器的电感值,一般取
ωCU0≤10%I N
以保证滤波效果。

2.2. 选择截止频率
根据原则2选取LC滤波器的截止频率f L。

2.3. 计算滤波电容
根据计算出的电感和选取的截止频率,计算电容值。

截止频率公式为:
f L=
1
2π√LC
可以得到
C=1
L
ωL2,式中,角频率ωL=2πf L
电容的基波电流参数可以由下式计算:
I C=ω1CU O 式中,ω1是基波角频率,U O是额定输出电压。

逆变器的PWM控制

逆变器的PWM控制

SPWM波形的生成

规则采样 在载波三角波的固定点对正弦波进行采样,以确 定脉冲的前沿和后沿时刻,而并不管此时是否发 生正弦调制波与载波三角波相交。也就是说采样 点和开关点不重合,采样点是固定的,开关点是 变化的。开关的转换时刻可以利用简单的三角函 数在线地计算出来,满足了微机全数字控制的需 要。


ωs
i i
F

图5-2b 两相交流绕组
图5-2b中绘出了两相静止绕组 和 , 它们在空间互差90°,通以时间上互差 90°的两相平衡交流电流,也产生旋转磁 动势 F 。 当图a和b的两个旋转磁动势大小和转速 都相等时,即认为图5-2b的两相绕组与图 5-2a的三相绕组等效。
(3)旋转的直流绕组与等效直流电机模型
坐标变换的基本思路 矢量控制系统的基本思路 按转子磁链定向的矢量控制方程及其解 耦作用 转子磁链模型 转速、磁链闭环控制的矢量控制系统— —直接矢量控制系统

一、 坐标变换的基本思路 • 直流电机的物理模型 直流电机的数学模型比较简单,先分析 一下直流电机的磁链关系。图5-1中绘出了 二极直流电机的物理模型,图中 F为励磁 绕组,A 为电枢绕组,C 为补偿绕组。 F 和 C 都在定子上,只有 A 是在转子上。 把 F 的轴线称作直轴或 d 轴(direct axis),主磁通的方向就是沿着 d 轴的; A和C的轴线则称为交轴或q 轴(quadrature axis)。
SPWM原理

SPWM的原理为在控制电路中调制,在主电路中输出。在控制 电路中,一个频率为fr幅值为Ur的参考正弦波Wsin(调制信号) 加载于频率为fc幅值为Uc的三角波WΔ(载波)后,得到一个 脉冲宽度变化的SPWM波Wspwm(已调制波),用已调制波的高 低逻辑电平经分配与放大后去驱动逆变器的主开关元件,即 可使逆变器输出与已调制波Wspwm相似的SPWM电压波形,SPWM 输入输出原理框图如下页所示:

三相pwm逆变器工作原理

三相pwm逆变器工作原理

三相pwm逆变器工作原理
三相PWM逆变器工作原理是将直流电能转换为交流电能的装置。

它由H桥拓扑结构组成,包括6个功率开关器件(MOSFET、IGBT等)和3个LC滤波网络(电感、电容器等)。

在工作过程中,直流电源通过滤波电容充电,然后通过3对逆变器输出引脚连接到H桥中。

H桥电路具备6种状态组合,通过适时开关和关断功率开关器件,可以按照PWM调制技术控制输出交流电的频率和幅值。

为了实现三相交流输出,逆变器通过交错地控制三个电路的导通状态,从而形成一个旋转的磁场。

这种旋转磁场可以驱动电机或负载产生连续的旋转力矩。

具体实现过程中,在每个电路的一半时间内,两个功率开关器件中的一个处于导通状态,而另一个处于非导通状态。

为了减小输出谐波和电流波形失真,PWM控制技术被用于快速开关和关闭功率开关器件,以调整占空比,从而改变输出电压频率和振幅。

通过逆变器输出端的LC滤波网络,可以过滤掉PWM调制过程中产生的高频谐波,保证输出交流电是干净的正弦波。

总之,三相PWM逆变器利用H桥和PWM调制技术,将直流电能转换为交流电能。

它在电力变换和电机驱动等领域具有广泛的应用。

中压并网逆变器 SG1100UD-MV SG2200UD-MV SG3300UD-MV SG440

中压并网逆变器 SG1100UD-MV SG2200UD-MV SG3300UD-MV  SG440
5.2.1 检查供货范围..................................................................................... 15
III
5.2.2 检查产品 ........................................................................................... 16 5.3 安装环境要求 .............................................................................................. 17
4 运输和存储 ..................................................................................................... 14
4.1 注意事项..................................................................................................... 14 4.2 运输要求..................................................................................................... 14 4.3 存储要求..................................................................................................... 14

(完整word版)单相PWM逆变电路设计

(完整word版)单相PWM逆变电路设计

电力电子技术课程设计题目:单相PWM逆变电路设计姓名:学号:院系:班级:指导老师:日期:目录一前言1.1 电力电子简介 (2)1.2 课题目的 (3)1.3 课题内容及要求 (3)1.4 课题意义 (3)二单相桥式逆变电路2.1 电压型逆变电路 (4)2.2 电流型逆变电路 (6)三单相桥式PWM逆变主电路设计3.1 逆变控制电路的设计 (9)3.2 正弦波输出变压变频电源调制方式 (11)3. 3种调制方式下逆变器输出电压谐波分析 (13)四驱动和保护电路的设计4.1 过电流保护 (14)4.2 驱动电路的设计 (14)五使用的元件 (16)六仿真实验 (19)七心得体会 (24)八参考文献 (24)一前言1.1 电力电子简介随着电力电子技术的飞速发展,正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中,与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。

对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。

因此,研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略,已成为电力电子领域的研究热点之一。

电力电子器件的发展经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)、绝缘栅晶体管(IGBT)等阶段。

目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展,与其他电力电子器件相比,IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点,为了达到这些高性能,采用了许多用于集成电路的工艺技术,如外延技术、离子注入、精细光刻等。

IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。

它的并联不成问题,由于本身的关断延迟很短,其串联也容易。

尽管IGBT模块在大功率应用中非常广泛,但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题,其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度,另外绝缘材料的缺陷也是一个问题。

在现有的正弦波输出变压变频电源产品中,为了得到SPWM波,一般都采用双极性调制技术。

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
不等的矩形脉冲波,矩形面积所表示的输出电压的有效值大小符合正弦分布规律, 称这种脉冲序列为SPWM序列。
SPWM单极性和双极性调制
如果在每个焦点ur=ut处同时产生正、负触发脉冲,在一个半周内既有up又有up脉冲序列。这种调制称为双极性SPWM调制模式,如下图所示:
SPWM单极性和双极性调制
在两电平电路中,双极 性控制能够控制同一个 桥臂上的功率器件互补 通断,前提是遵循先断 后通原则。虽然矩形脉 冲组成有正有负,但在 逆变器输出端只能是电 压平均值,显然在正半 周期+Ud/2脉冲合成面积 大于-Ud/2的面积,电压 平均值为正,且电压脉 冲宽度任然符合正弦分 布,因此近似于正弦电 压。同理,负半周期逆 变器输出负值正弦。
基础概念准备
(1)PWM的定义:用直流斩波的方法,将逆变器的输出相电压调制成幅值 相等的若干个矩形电压脉冲,通过调节占空比改变脉冲宽度,即可改变输出 电压的大小,而调节一个周期的循环开断时间可改变输出电压的频率,从而 在逆变器上实现VVVF的综合控制。
(2)核心依据:在具有惯性环节(电容、电感储能元件)的电路中,能用等 面积的等幅不等宽的脉冲序列等效正弦波。
脉宽调制型(PWM)逆变器
Pulse Width Modulation
讲课目录
沈子乂:基础概念准备 曾 快:SPWM单双极性调制 卿 怡:SPWM波的计算法 李 杰:SPWM波的调制条件和同步、异步、分段调制比较 梁 达:三相桥式PWM调制 回 璇:PWM调制在交-直-交系统中的优势 赵晓阳:电压型和电流型PWM调制比较 邱 浩:带电流滞环跟踪的PWM逆变器控制
制逼的近基程本度原会理大就大是提按高面。积不相对等称的规原则则采构样成法与生正成弦SP等W效M的的一原系理列图等如幅下不所等示宽。的矩形脉
调制电路内部的 本质是若干比较电路。 将参考信号和载波信 号进行比较来控制 IGBT通断。
现在以A相为例,当 ura>ut时,使VT1导通, VT4关断;当ura<ut时,使 VT1关断,VT4导通。VT1、 VT4的驱动信号始终互补。
三相正弦PWM波形
由图可以看出,任何时刻始终都有两 相调制信号电压大于载波信号电压,即总 有两个IGBT处于导通状态,所以负载上 的电压是连续的正弦波。其余两相的控制 规律与A相相同。
式TT压的与时脉cr——中u时相间宽——r:交间邻间。正三于t的隔e弦角t也E三t22参载点即便角考波,T为为波2波c周该已u交周r期点在知于T2期(参ct。Ae(s考、时从)UUs波B刻交)rt;mm两u的点;sr点i的SnE,P(作相2WπT则平角Mr 对t行所波) 应直对的的线应
Urm——正弦参考波电压幅值(V); Utm——三角载波电压幅值(V)。
在双极性控制方式中,同一相上下两 桥臂的驱动信号都是互补的。但为了防止 上下两桥臂直通而造成短路,要遵循“先 断后通”的原则,在给一个桥臂加关断信 号后,再延迟一小段时间,才给另一个桥 臂加导通信号。延迟时间主要由功率开关 的关断时间决定。
三相桥式PWM变频器也是靠同时改 变三相参考信号(调制信号)ura、urb、 urc的调制周期来改变输出电压频率的, 靠改变三相参考信号的幅度即可改变输出 电压的大小。PWM变频器用于异步电动 机变频调速时,为了维持电动机气隙磁通 恒定,输出频率和电压大小必须进行协调 控制,即改变三相参考信号调制周期同时 必须相应改变其幅值。
开关脉冲的产生
P值W和M三A频控、相率制B参均规、考相律C信等三相号,相同u相的。ra、位PWu依rMb次、控差u制r1c分共20别用度此开导为一。波关通三个形脉,相三可冲V正角T以 ,弦波4关看正波信断作脉信号;是冲号u负t,时I,其G脉V其B冲TT幅1的 时VT4导通,VT1关断。
参考 信号
载波信号
三相桥式PWM逆变电路
电路组成:不控整流环节,采用6个二极管VD1~VD6整流;逆变环节,6个快 速功率开关器件IGBT和6个快速续流二极管DF1~DF6组成;三相对称负载,大多为 感性;调制电路,用于控制IGBT通断。
电路用途:三相桥式PWM变频电路是PWM变频电路中使用最多的,它被广泛 应用在异步电动机的变频调速中,其控制方式为双极性方式。
(3)PWM脉冲序列:用来控制逆变器功率开关元件VT1~vT6的 通断,以使逆变器输出PWM电压波。(通过载波、调制波、比较器获得)
基础概念准备
(4)IGBT全控器件的等效电路与开关特性
IGBT的等效电路如左图所示。由图 可知,若在IGBT的栅极(G)和发射极(E) 之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这 样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻 状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和 发射极之间电压为0V或负电压,则 MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流 的供给,使得晶体管截止。
从逻辑的角度讲解其原理:
开关脉 冲电路
仿真
逆变电路
负 载
仿真—脉冲开关电路
仿真—逆变电路
相当 于两 个电 容串 联支 路。
仿真
SPWM波的计算法
由模拟电路过度道微机数字计算
为简化算法难度,常采用对称规则采样法,原理图如下: 由图在解相法邻可的推两导个出三:角波的中点(也即是 相反三角波的顶点)引一垂线,与参考电
SPWM单极性和双极性调制
以等当腰u三r在角负形半载周波期u时t和,参需考要正把弦u波r正ur半的波相的交S关P系W,M序可列以反产响生,SP得W到M一调个制周波期。的、幅值
u u u u 在当0~参up考变电化压的u脉r在冲正序半列波,时称,为若单极r性SPtW,M则调调制制模波式u,p=如0;若下图所r 示:t ,则up为宽度
使用规则采样法计算得到的脉宽t2和准 确值在起始点和终了时间点上有很小的误差, 一般对控制不会产生影响。
SPWM波的计算法
等不效对面称积规法则:采在样采法样:控采制用理在论每有个中载一波个周重期要采的样结两论次:,冲即量在相三等角而波形的状顶不点同的窄脉冲
加位在置具采有样惯,性又的在环三节角上波时的,底其点效位果置基采本样相,同这。样冲形量成即的指阶窄梯脉波冲与的正面弦积波。的正弦脉宽调
相关文档
最新文档