第12章脉宽调制逆变器

流电压。改变触发脉冲f1频率 就改变输出u0的频率
若f1> f0 ， 即在导通晶闸管电流未下降到零时，要触发另一晶 闸管导通，那么就必须采用强迫关断法。
f1触发脉冲频率, f0 RLC串联电路的固有频率。
2、桥式串联逆变电路
当VT1VT4导通时，电源Ud供电，在RLC电路中产生振荡电流， 当i0=0时， VT1VT4自然关断。当VT2VT3导通时，在RLC电路中 产生的振荡电流其方向相反，当ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0=0时， VT2VT3自然关断。
2、电流源型：在直流回路中串入大电感以吸收无功 功率。故直流电源呈高阻抗，输出电流接近矩形波， 属于电流强制方式。由于直流中间回路电流Id的方向 是不变的，因此无需设反馈二极管。
12.2 晶闸管逆变器
一、串联逆变器 1、串联逆变器电路 组成及工作原理
触发VT1，L1、C、R振荡充电。 当振荡至iT1=0时,VT1管自然关 断。然后触发VT2管导通，电 容C通过L2和R振荡放电，当放 电电流等于0时，VT2管自然关 断。由于L1=L2，在VT1和VT2 分别导通时的振荡频率是相同 的，则负载电阻上获得的是交 换向电感 换向电容与R串联
t2
t3
t4
U AB U d
t1 t2 t3
t4
2 T0

T0 / 2
0
2 u AB dt
D1、 D4 输出矩形波交流电压有效值
二、单相桥式逆变器的电压控制 1、单脉冲宽度调制：在单脉冲宽度调制控制中，每半 周中只有一个脉冲且改变脉冲宽度控制逆变器输出电压。
三角波与基准信号比较产生脉冲驱动信号
为了限制瞬时过 电流di/dt，在四 个晶闸管回路中 分别串联了四个 小电感。
工作波形如图12.2-5
3、半桥式串联 逆变电路（略）
二、并联逆变器 — 单相桥式并联逆变电路(了解）
其工作实质，仍是电容C的一个振荡充电、放电的过程。
12.3 单相桥式PWM逆变器
一、单相桥式逆变器的工作原理
t1
t1触发V1、V4导通， UAB=Ud ， t2关断V1、 V4此时还未触发V2、 V3，则电流经D3、 Ud 、D2反馈能量给 电源，电流减小，当 电流为零时， t3触发 V2、V3， UAB=-Ud 。
PWM逆变器
定压定频
VVVF 变压变频
二、逆变器按直流电源的性质分类： 1、电压源型：中间直流环节并联大电容以缓冲无功 功率。从直流输出端看，电源具有低阻抗，理想情况 是一种电压源，输出交流电压是正负矩形波或梯形波。 所有电压型逆变器都应设反馈二极管，这是为滞后的 负载电流提供反馈到电源的通路所必须的。
第12章 脉宽调制（PWM）逆变器
将直流电变为频率、电压可调的交流电的变换器称为逆变器。 如果把变成的交流电能回送到交流电网，叫有源逆变。若把 变成的交流电能供给负载使用，则叫做无源逆变。 先把工频交流 通过整流器变 成直流，然后 再把直流变换 成频率、电压 可控制的交流 电供负载。这 种变频器通常 称为交-直-交 变频器。
当VT1VT4和VT2VT3 轮流导通时，负载上 得到交流电流i0。
为了使晶闸管可靠关断， 应使f1<f0，而不能工作 在f1=f0。因为当i0刚过 零时就使VT2VT3导通， 这时VT1和VT4还没有 恢复正向阻断，电源将 通过VT1和VT3而直接 短路。
为了在f1<f0时 电流i0也能连续， 电路增加了四 个续流二极管。 VT1、VT4关断 后，经D1、Ud、 D4续流（i0电流 反向）。
fc
f0
利用三角波底部输出脉冲 利用三角波顶部输出脉冲
N
3、正弦脉冲宽度调制
4、改进型正弦脉宽调制 5、相位移控制
略 不 讲
12.4 三相桥式PWM逆变器
12.5 逆变器输出电压的谐波 12.7 PWM逆变器的数字和微处理器控制
12.6 PWM逆变器的同步调制和异步调制
改变urm从0到ucm，脉冲宽度可以从0变化到180O 。 urm与ucm的比值定义为幅值调制系数，用M表示。
M urm / ucm
2、多脉冲宽度调制：靠基准信号与三角载波信号的比 较产生。基准信号的输出频率f0和载波频率决定每半周 期的脉冲数N（载波比），调制系数M改变时，脉冲宽 度随之变化，从而调节输出电压。
一、同步调制：在同步调制方式中，载波比N=常数。 变频时载波频率与基准波频率同步变化，因而在逆 变器输出电压的半个周期内的调制脉冲数是固定的。 二、异步调制：在异步调制方式中，载波比N常数。 当改变基准信号频率f0时，保持载波频率fc不变，从 而改变载波比。若 f0 则 T0 N ，因此逆 变器输出电压半周内的脉冲数可随f0频率的降低而增 加，这样可改变电机低速运行性能。 三、分段同步调制：把逆变器整个变频范围划分成 若干个频段，每个频段内都维持载波比恒定。
本章小结（略）
12.1 脉宽调制（PWM）逆变器
一、逆变器按输出电压调节方式分类：PAM脉冲幅值 调制方式和PWM脉冲宽度调制方式。 1、PAM方式：通过改变直流电压的幅值进行交流电 压大小的调节。在变频器中，逆变器只用来调节输出 频率，而输出电压大小的调节由相控整流器完成。
2、PWM方式：输出电压是一系列脉冲，调节脉冲宽 度就可改变输出交流电压有效值，改变逆变器中器件 的换流速度，从而调节输出交流电压的频率。频率和 电压的控制都在逆变器中进行。