第七章 电力电子技术-PWM控制技术

——就是脉宽调制技术：即通过对一系列脉冲的宽度进行调

冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上

逆变

i

o

包括-U

d

i

o

ωt

i

o

ωt

7.2PWM 逆变电路及其控制方法

1. 计算法和调制法

z 三相桥式PWM 逆变电路

{采用双极性控制方式

{U 、V 和W 三相公用一个三角波载波u c ，三相调制信号u rU 、u rV 和u rW 依次相差120o {工作过程

——u rU >u c ，V 1导通，V 4关断，u UN’=U d /2——u rU

——给V 1(V 4)加导通信号时，V 1(V 4)或者VD 1(VD 4)导通，由阻感负载中电流方向决定

7.2PWM 逆变电路及其控制方法

1. 计算法和调制法

{工作过程

——u UN’、u VN’和u WN’的PWM 波只有±U d /2

两种电平

——输出线电压PWM 波包括±Ud 和0三种电平：①臂1和6导通，u UV =U d ②臂3和4导通，u UV =-U d ③臂1和3或4和6导通，u UV =0

——负载相电压u UN

——负载相电压PWM 波包括(±2/3)U d 、

(±1/3)U d 和0共5种电平

{为防止上下臂直通造成短路，在两臂通断切换时留一小段都施加关断信号3

'

'''WN VN UN UN UN u u u u u ++−

=

减小，一周期内脉冲数减少，不对称影响变大，

型逆变电路输出的对称

u

δ '

t

u

δ '

t

载波对正弦信号波调制，会产生和载波有关的谐波分

7.2PWM 逆变电路及其控制方法

4. PWM 逆变电路的谐波分析

z 单相桥式PWM 逆变电路

{不同调制度下谐波角频率

——n=1,3,5,…时, k=0,2,4, …,

——n=2,4,6,…时, k=1,3,5, …

{PWM 波不含低次谐波，只含

ωc 及其附近的谐波，与2ωc 、

3ωc 及其附近的谐波

{ωc 谐波分量幅值最高影响最大

r

c ωωk n ±

7.2PWM 逆变电路及其控制方法

4. PWM 逆变电路的谐波分析

z 三相桥式PWM 逆变电路

{谐波角频率

——n=1,3,5,…时，k=3(2m-

1)±1，m=1,2,…

——n=2,4,6,…时,

{PWM 波不含低次谐波

r

c ωωk n ±61016112m m ,,k m m ,,+=⎧=⎨−=⎩L L 。

{不含ωc 整数倍谐波，ωc ±2ωr 和2ωc ±ωr 是谐波中幅值较高的

7.2PWM 逆变电路及其控制方法

7. PWM 逆变电路的多重化

z PWM 多重化可提高等效开关频率、

减少开关损耗、减少和载波有关的谐

波分量

z PWM 逆变电路多重化联结包括变压

器方式和电抗器方式

z

电抗器联接二重PWM 逆变电路

{两个单元载波信号相互错开180o

{输出端相对于N’的电压

U UN’=(u U1N’+u U2N’)/2,为单极性PWM 波

{谐波角频率仍为n ωc +k ωr ，但n 为奇数的

谐波已被除去，最低频率在2ωc 附近

PWM控制技术：调制法、自然采样法、规则