第4章 直流交流變換器(逆變器)

1、1第四章第四章 直流直流/ /交流變換器（逆變器）交流變換器（逆變器）電力電子學(xué)電力電子學(xué)電力電子變換和控制技術(shù)（第三版）電力電子變換和控制技術(shù)（第三版）2第四章第四章 直流直流/ /交流變換器（逆變器）交流變換器（逆變器）4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制(PWM)4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制(SPWM)技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路3第四章第四章 直流直流/ /交流變換器交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬

2、度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路4n逆變器的類型n逆變器輸出波形性能指標(biāo)4.1 4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)逆變器的類型和性能指標(biāo)5逆變器的類型(按直流電源特性分類) 電壓型逆變器電壓型逆變器VSIVSI 電流型逆變器電流型逆變器CSI CSI CdLdVSI 特點：特點：直流輸入具有電壓源特性，故逆直流輸入具有電壓源特性，故逆變輸出也呈現(xiàn)電壓源特性變輸出也呈現(xiàn)電壓源特性; ;1. 1.橋臂不可直通，輸出不可短路。橋臂不可直通，輸出不可短路。CSI 特點：特點：直流輸入具有電流源特性，故逆直流輸入具有電流源特性，故逆變輸出也呈現(xiàn)電流源特性變輸出也呈現(xiàn)電流源特性;

3、;1. 1.橋臂可直通，輸出可短路。橋臂可直通，輸出可短路。VSI應(yīng)用廣泛，應(yīng)用廣泛，CSI通常在大功率領(lǐng)域有所應(yīng)用。原因是：通常在大功率領(lǐng)域有所應(yīng)用。原因是：電感儲能密度小，導(dǎo)致裝置的體積大，笨重電感儲能密度小，導(dǎo)致裝置的體積大，笨重; ;1. 1.多數(shù)全控器件不具備逆阻特性多數(shù)全控器件不具備逆阻特性, ,使用時需串聯(lián)二極管。使用時需串聯(lián)二極管。6 單相半橋單相半橋 單相全橋單相全橋 推挽逆變推挽逆變 三相橋式三相橋式 Co2nCo1T1T2D1D2ZaiaVDT3T4D3D4ZaiaVDT1D1T2D4b也稱H橋逆變器的類型(按逆變器電路結(jié)構(gòu)分類)OVD /2VD /2T3T6D3D6T1

4、D1T4D2T5T2D5D2iAiBiCABC7按輸出電壓不同分為：按輸出電壓不同分為：1.1. 恒壓恒頻型（恒壓恒頻型（CVCF，Constant Voltage Constant Frequency ）2.2. 變壓變頻型（變壓變頻型（VVVF，Variable Voltage Variable Frequency ）3. 3. 脈沖電壓（電流）型脈沖電壓（電流）型按開關(guān)器件不同及換流關(guān)斷方式不同分類：按開關(guān)器件不同及換流關(guān)斷方式不同分類：1.1.自關(guān)斷型自關(guān)斷型2.2.強迫關(guān)斷型強迫關(guān)斷型3.3.電網(wǎng)換流型（有源逆變或負載反電動勢換流）電網(wǎng)換流型（有源逆變或負載反電動勢換流）4.4.負載

5、諧振換流型負載諧振換流型逆變器的類型(其它分類方式)8n 諧波系數(shù) HFn 總諧波系數(shù) THDn 畸變系數(shù) DFn 最低次諧波 LOH逆變器輸出波形性能指標(biāo)逆變器輸出波形性能指標(biāo)9諧波系數(shù) HF諧波系數(shù)（Harmonic Factor）定義： 第n次諧波分量的有效值和基波分量的有效值之比。 定義公式： HFn = Vn / V1無效成份有效成份越小越好意義： HF表征了某一次諧波含量相對于基波的大小。 102n2n11VVTHD總諧波系數(shù) THDTHD （Total Harmonic Distortion）定義： 所有非基波成份非基波成份的有效值與基波分量有效值之比。 定義公式： 總無效成份有

6、效成份越小越好理想正弦為零意義： THD表征了實際波形與理想基波正弦分量的差異程度。 公式變形： 1211211n2nVVVVVTHD11畸變系數(shù) DF畸變系數(shù)（Distortion Factor） ： 各次諧波分量經(jīng)過加權(quán)加權(quán)以后的總有效值與基波有效值之比。加權(quán)的含義：濾波器對不同的頻率分量衰減不同，故濾波后的各諧波分量不再是濾波前的值。應(yīng)該將濾波器對諧波的衰減效應(yīng)體現(xiàn)出來。1. 不同類型的濾波器對相同頻率的諧波衰減也不同。DF的意義：評估非正弦的周期性波形經(jīng)過濾波以后的畸變程度。12DFI：對應(yīng)一階濾波器2n2n1In1VVDFDF 的定義式DFII：對應(yīng)二階濾波器2n22n1IIn1VV

7、DF第n次諧波經(jīng)過濾波器后，衰減為原來的1/n2第n次諧波經(jīng)過濾波器后，衰減為原來的1/n13最低次諧波 LOH最低次諧波（Lowest-Order Harmonic） ： 距離基波頻率最近的諧波 關(guān)注LOH的原因： 逆變器的濾波器一般具有低通特性，對高次諧波衰減強烈。因此濾波器設(shè)計時重點考慮濾波器對最低次諧波的衰減效果。 LOH的決定因素： 1.開關(guān)頻率 2.調(diào)制方式14第四章第四章 直流直流/ /交流變換器交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆

8、變電路15n 電壓型單相半橋逆變電路n 電壓型單相全橋逆變電路n 變壓器中心抽頭推挽式單相逆變電路4.24.2電壓型單相方波逆變電路工作原理16電壓型單相半橋逆變電路（電阻負載） 電容很大，近似認為電容電壓恒定。 電容相等，電壓均分。 T1、T2周期性交替通、斷，產(chǎn)生交變的VanT1驅(qū)動導(dǎo)通時，T2關(guān)斷；2. T2驅(qū)動導(dǎo)通時，T1關(guān)斷。,5,3,1Dansin2ntnnVvDD145.02VVVCo2nCo1T1T2D1D2RaiaVD驅(qū)動T1驅(qū)動T2T1 ONT2 ONvanT0.5VD0t輸出電壓波形0.5VD/R0tia負載電阻電流波形2T23T17電壓型單相半橋逆變電路（純電感負載）T

9、1驅(qū)動導(dǎo)通時，T2關(guān)斷。2. T2驅(qū)動導(dǎo)通時，T1關(guān)斷電流為什么沒有直流分量？電流為什么沒有直流分量？tiLtiLVaaDdd2amamamD882/4fLiTLiTiLV驅(qū)動T1驅(qū)動T2LfVioDam8 /D1T1D2T2T0.5VD0tvan輸出電壓波形T0tia負載電感電流波形2T23TCo2nCo1T1T2D1D2LaiaVD18電壓型單相半橋逆變電路（阻感負載） 5 , 3 , 1nnnm1a)n(sinntZVi22n)n(LRZCo2nCo1T1T2D1D2ZaiaVDT0.5VD0tvan輸出電壓波形To0tia負載電感電流波形2T23T驅(qū)動T1驅(qū)動T2D1T1D2T219電

10、壓型單相全橋逆變電路（電阻負載）T1、T4一組，T2、T3一組兩組器件周期性交替通、斷產(chǎn)生交變的VabT1、T4驅(qū)動導(dǎo)通，T2、T3關(guān)斷T2、T3驅(qū)動導(dǎo)通，T1、T4關(guān)斷ttttVv7sin715sin513sin31sin4DabDD1m27. 14VVVDD19 . 022VVV1mDnm1n4VnVVT3T4D3D4RaiaVDT1D1T2D2bidvabToVD0t輸出電壓波形VD/R0tia負載電阻電流波形2To23To驅(qū)動T1和T4驅(qū)動T2和T320電壓型單相全橋逆變電路（電感負載）T1、T4通，T2、T3斷時。T2、T3通，T1、T4斷時。amamamaD442/2ddfLiTL

11、iTiLtiLtiLVaiam=VD/4fL TVD0tvab輸出電壓波形T0tia負載電感電流波形2T23T驅(qū)動T1和T4驅(qū)動T2和T3T3T4D3D4LaiaVDT1D1T2D2bidD1 D4T1 T4D2 D3T2 T321電壓型單相全橋逆變電路（阻感負載）5 , 3 , 1nnn1ma)n(sinntZVi)sin(14122Da1tLRViT3T4D3D4ZaiaVDT1D1T2D2bid驅(qū)動T1和T4驅(qū)動T2和T3D1 D4T1 T4D2 D3T2 T3輸入電流波形ToVD0tvabTo0tia2To23ToTo0tid輸出電壓波形R-L負載電流波形基波電流基波電流在直流側(cè)的形態(tài)

12、22變壓器中心抽頭推挽逆變電路 僅二個開關(guān)T1、T2輪流導(dǎo)電180； 開關(guān)管斷態(tài)電壓為2VD； 要輸出變壓器； 適用于低壓小功率、需電氣隔離的應(yīng)用場合。23第四章第四章 直流直流/ /交流變換器交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路24單相逆變器單脈波脈沖寬度控制n 通過輸入直流調(diào)壓n 逆變器本身調(diào)壓逆變器輸出電壓調(diào)節(jié)方式25通過輸入直流調(diào)壓可可控控整整流流方方案案 可可 控控直直 流流電電 源源逆逆變變器器負負載載+-交交流流電電源源直直

13、流流環(huán)環(huán) 節(jié)節(jié)濾濾 波波 器器斬斬波波調(diào)調(diào)壓壓方方案案DC/DC斬斬波波器器逆逆變變器器負負載載二二極極管管整整流流器器濾濾波波器器以上兩種調(diào)壓方式均需要以上兩種調(diào)壓方式均需要可控可控的直流輸入的直流輸入26逆變器本身調(diào)壓180不可調(diào)壓單脈沖調(diào)制調(diào)壓多脈沖調(diào)制調(diào)壓T0tvo180方波VD2T23TT0tvo單脈沖方波VD2T23TvoT0tPWM輸出電壓VD2T23T27單脈沖調(diào)壓方式Nt0.5VD-0.5VDVan T T1 1、T T2 2橋臂輸出電壓波形橋臂輸出電壓波形T3、T4橋臂輸出電壓波形橋臂輸出電壓波形tVbn0.5VD-0.5VDT1、T2橋臂按180方式開關(guān)T3、T4橋臂按1

14、80方式開關(guān)兩橋臂驅(qū)動信號錯開角Vab=Van-Vbn 全橋電路輸出電壓全橋電路輸出電壓Vab的波形的波形tVabVD-VD輸出電壓大?。?ttttVtv7sin27sin715sin25sin513sin23sin31sin2sin4Dab改變移相角改變移相角，也就調(diào)節(jié)了輸出電壓電壓，故也稱移相調(diào)壓。，也就調(diào)節(jié)了輸出電壓電壓，故也稱移相調(diào)壓。nT3T4D3D4ZaiaVD /2T1D1T2D2bidVD /228單脈沖調(diào)壓的電壓調(diào)節(jié)特性2sin4D1mVV基波幅值：基波幅值：諧波幅值：諧波幅值：n2nsinn41mDnmVVV輸出基波電壓大小平滑可調(diào)；輸出基波頻率可調(diào)；低次諧波幅值大，濾除困

15、難濾除困難。4d1mVV4d3mVV4d5mVV4d7mVV20t29第四章第四章 直流直流/ /交流變換器交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路30n SPWM基本原理n 雙極性SPWM調(diào)制n 單極性SPWM調(diào)制n 規(guī)則采樣SPWMn SPWM的諧波特性n指定諧波消除調(diào)制正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)31SPWM基本原理大小、波形不相同的大小、波形不相同的窄窄脈沖變量作用于慣性系統(tǒng)時，只要它們的沖量（面脈沖變量作用于慣性系統(tǒng)時，只要它們的沖量（面積）

16、，即變量對時間的積分相等，其作用效果相同。換而言之，無論沖量積），即變量對時間的積分相等，其作用效果相同。換而言之，無論沖量的表現(xiàn)形式如何，只要是沖量等效的脈沖作用在慣性系統(tǒng)上，慣性系統(tǒng)的的表現(xiàn)形式如何，只要是沖量等效的脈沖作用在慣性系統(tǒng)上，慣性系統(tǒng)的輸出或響應(yīng)是基本相同的。輸出或響應(yīng)是基本相同的。 正弦形 電壓正弦電流正弦等效窄窄脈沖 序列基本上是正弦電流沖量等效原理tVsin1m按t分成片段tVd32SPWM基本原理 SS1mSS1m)1(m1)1(abKD21sin21sin2cos1cos)sin()(SSTKTTVKTTKVdttVdttvTVSKTTKKTTKSSKSSD1mSKS

17、KKsin)21sin(2TTVVTTDKDK 按正弦規(guī)律變化，故脈沖面積按正弦規(guī)律變化M：調(diào)制比D1mVMV輸出電壓基波與M成正比：VDt2v(t)0t0v ab (t)-VDTsTK基于沖量等效原理的直接SPWM33雙極性SPWM調(diào)制（脈沖生成）T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T2D2bidVDVab0t20tVrmvrvcVcm9rcffNcmrmVVM 34雙極性SPWM調(diào)制（等效面積）T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T2D2bidcmrcmrcmCK1212VvVvVEHBFAEABTTDDDCKCDKCDKab121/2/VDVTTTVTTVTVrcmDabvVVVtVVV

18、VVtVVVtvtvrDcmrmDcmrrmDcmr1absinsin)()(35雙極性SPWM調(diào)制（特性）tVtVMtVVVtvr1mrDrDcmrmab1sinsinsin)(基波特性：基波特性：基波大小與調(diào)制比M成正比諧波波特性：諧波波特性：消除了低次諧波，3、5、7等次諧波沒有了。LOH在開關(guān)頻率附近，載波比N越大，LOH越高，有利于濾波。諧波幅值可以與基波相比較，甚至更大。如果如果M大于大于1，輸出電，輸出電壓會怎樣？壓會怎樣？這時的THD會如何？會如何？dn22VV36SPWM的優(yōu)點00.5-1011.520.4THD=65.5%V1m=0.748VD單脈沖寬度調(diào)制單脈沖寬度調(diào)制濾

19、波前波形濾波前波形10-100.51.52THD=160%V1m=0.748VDN = 50雙極性雙極性SPWM濾波前波形濾波前波形32mH50f由于由于SPWM的諧波頻率高，濾波器對的諧波頻率高，濾波器對高次諧波高次諧波有有強烈強烈的的衰減衰減作用作用 單脈沖寬度調(diào)制單脈沖寬度調(diào)制濾波后波形濾波后波形0.520-101THD=52.4%V1m=0.74VD1.5THD =4.83%V1m=0.74VD0.8-0.8000.52雙極性雙極性SPWM濾波后波形濾波后波形1.537單極性SPWM調(diào)制（脈沖生成）nT3T4D3D4ZaiaVD /2T1D1T2D2bidVD /2vc-vcTcvrV

20、D-VDttvab38單極性SPWM調(diào)制（脈沖面積）nT3T4D3D4ZaiaVD/2T1D1T2D2bidVD/2cmkrmcmrckckksin4/2/2/VVVvEAFBECFCTTTTDkcmrmckDabsin2/VVVTTVVDtVMVrDab1sin一個載波周期，輸出兩個脈沖39單極性SPWM調(diào)制（特點）基波特性：基波特性：基波大小與調(diào)制比M成正比諧波波特性：諧波波特性：消除了低次諧波，3、5、7等次諧波沒有了。諧波幅值仍然可以與基波相比較，甚至更大。LOH在兩倍兩倍開關(guān)頻率附近，比雙極性SPWM優(yōu)越。tVMVrDab1sin 最低次諧波頻率（最低次諧波頻率（LOH）提高一倍提高

21、一倍，相當(dāng)于雙極性調(diào)制兩倍開關(guān)，相當(dāng)于雙極性調(diào)制兩倍開關(guān)頻率的效果，所以也稱單極倍頻頻率的效果，所以也稱單極倍頻SPWM。 dnnVVV22 M2132)( nV1V1513VV 1711VV 3125VV 2927VV cmrmVVM 時時基基波波和和諧諧波波值值6,14 PN0 00 0. .2 20 0. .4 40 0. .6 60 0. .8 81 1. .0 00 0. .2 20 0. .4 40 0. .6 60 0. .8 8N=7時，基波與諧波相對值dn22VVV 2/ 132V40規(guī)則采樣SPWMcm2rSbcm1rSa)(14)(14vtvTTvtvTT ， ， 不對稱

22、規(guī)則采樣：對稱規(guī)則采樣：cm2or 1rSba)(14vtvTTT差異：差異：不對稱規(guī)則采樣的脈寬計算量、不對稱規(guī)則采樣的脈寬計算量、采樣頻率是對稱規(guī)則采樣的采樣頻率是對稱規(guī)則采樣的2倍倍不對稱調(diào)制的不對稱調(diào)制的采樣頻率采樣頻率是開關(guān)頻是開關(guān)頻率的率的2倍。倍。1.不對稱規(guī)則采樣的諧波比對稱規(guī)不對稱規(guī)則采樣的諧波比對稱規(guī)則采樣則采樣小小。規(guī)則采樣適合微處理器計算41SPWM的諧波特性（雙極性）邊帶諧波載波倍頻諧波基波分量 )()(cos2)(sin)2(14 )(cos2sin)2(14 )cos()(rrcc1)0(nDcc01DrrDabtntmnmMmJmVtmmMmJmVtMVtvmn

23、nmn 基波的頻率頻率、相位相位均與調(diào)制波或參考波相同，基波幅值為MVD。n 輸出波形不含載波偶次倍頻諧波。n 諧波間隔為兩倍基波頻率，奇次載頻兩側(cè)為偶次邊帶諧波，偶次載頻兩側(cè)為奇次邊帶諧波。0250.50.751.0雙極性SPWM典型頻譜圖M=0.75N=1542SPWM諧波特性（單極性）tntmnmMmJmVtMVtvmnrc112nDrDab) 12(2cos) 1(cos)(214 cos)( 1020304050607000.250.50.751.0M=0.75N=15單極性SPWM典型頻譜圖 基波的基波的頻率、相位頻率、相位均與均與調(diào)制波或參考波相同，調(diào)制

24、波或參考波相同，基波幅值為基波幅值為MVD。 輸出電壓無載波奇次倍輸出電壓無載波奇次倍頻及兩側(cè)的邊帶諧波。頻及兩側(cè)的邊帶諧波。 輸出電壓中輸出電壓中不含載波頻不含載波頻率偶次倍頻諧波率偶次倍頻諧波。3. 載波偶次倍頻兩側(cè)也載波偶次倍頻兩側(cè)也僅含僅含奇次邊帶奇次邊帶諧波簇諧波簇。43規(guī)則采樣SPWM諧波特性：n 會產(chǎn)生基波邊帶諧波，但很小，可忽略。n 不對稱規(guī)則采樣載波頻率兩側(cè)既有奇次邊帶諧波也有偶次邊帶諧波。n 對稱規(guī)則采樣單極倍頻SPWM不能完全消除奇次倍頻的邊帶諧波。異步調(diào)制：n 同步調(diào)制：載波比是整數(shù)。n 異步調(diào)制：載波比不是整數(shù)n 次諧波：異步調(diào)制時諧波頻率不再是基波的整數(shù)倍，稱為次諧

25、波。n 低載波比時，對次諧波的考慮。規(guī)則采樣和異步調(diào)制的諧波特性44指定諧波消除調(diào)制 017cos7cos7cos24015cos5cos5cos241coscoscos24321D7m321D5mD321D1mVVVVVMVVSHE（ Selected Harmonic Elimination ）： 大功率器件的開關(guān)頻率低，即使采用SPWM，由于載波比小，仍然含有低次諧波。 求各次分量的傅里葉級數(shù)： （%）45第四章第四章 直流直流/ /交流變換器交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.

26、5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路46n 電壓型三相逆變工作原理n 電流型三相逆變工作原理n 三相逆變器SPWM調(diào)制n 諧波注入SPWM調(diào)制n 三相逆變器電壓空間矢量調(diào)制三相逆變電路工作原理47電壓型三相逆變工作原理（電路）單相逆變器合成三相單相逆變器合成三相對應(yīng)的變換器電路對應(yīng)的變換器電路三個單相逆變器組合；三個單相逆變器組合；每個逆變器基波互差每個逆變器基波互差120 ；輸出用三相變壓器耦合輸出用三相變壓器耦合形成三相電壓。形成三相電壓。A相相：T1、T4、T1、T4B相相： T3、T6、T3、T6C相：相： T5、T2、T5、T2每相由一個每相由一個H橋構(gòu)成，橋構(gòu)成，適合大功

27、率應(yīng)用適合大功率應(yīng)用逆變器1逆變器2逆變器3+-+ vAD-+ vBE-+ vCF-+ van-+ vbn-+ vcn-NABCnVD/2VD/2T3T6D3D6T1D1T4D2T5T2D5D2T3T6D3D6T1D1T4D2T5T2D5D2ADBECF48電壓型三相逆變工作原理（三相橋式電路）三個單相半橋逆變器構(gòu)成：三個單相半橋逆變器構(gòu)成：每個半橋均每個半橋均180導(dǎo)電方式，導(dǎo)電方式，所以所以Vao、Vbo、Vco是是180方波方波半橋基波之間互差半橋基波之間互差120導(dǎo)電順序：導(dǎo)電順序：123234 345 456 561 612 123VAB、VBC、VCA：120方波方波OVD /2V

28、D /2T3T6D3D6T1D1T4D2T5T2D5D2iAiBiCABCtVG1OtVG2OtVG3OtVG4OtVG5OtT1T2T3T4T5VG6OT62/32/34/35/3/32/34/3347/38/3310/313/3vABOtvBCOtvCAOt/32/34/3 5/3 2VD49)(31)(.ab.bc.bn.VVVVVV.ab.bn.an.)(3VVVVVVVVVVVV00cnbnancnbnanVVVZVZVZV)(31ca.ab.an.VVVOVD /2VD /2T3T6D3D6T1D1T4D2T5T2D5D2iAiBiCABCiaabciabibicibcicanic

29、abcibiaiabibcicaiaabcnibic1nabcbc.Vca.Van.Vbn.Vcn.Vab.Vca.V3電壓型三相逆變工作原理（負載電壓）50電壓型三相逆變工作原理（負載電壓）)(31)(31)(.ab.bc.bn.ca.ab.an.VVVVVVVVV負載星形連接時：tttttVtvD13sin13111sin1117sin715sin51sin32)(abtttttVtv13sin13111sin1117sin715sin51sin2)(DanvABOtvBCOtvCAOt/32/34/3 5/3 2vanOtvbnOtvcnOtVd/32Vd/351電流型三相逆變工作原理L

30、很大，很大，Id恒定恒定120導(dǎo)電模式，僅兩個開關(guān)導(dǎo)電模式，僅兩個開關(guān)同時導(dǎo)電同時導(dǎo)電1223 34 45 56 61 12VG1OtVG2OtVG3OVG4OVG5OT1T2T3T4T5VG6OT62/3ttttOOiaOibicIdtttLdT1T3T5T4T6T2nabcRRRibiaicId52電流型三相逆變工作原理babccaabbabbcacaab)(3iiiiiiiiiiiiab0)(0)(bccaabbccaabiiiZiZiZi)(31baabiiiiaabciabibicibcicaOOiaOibicIdttt2/324/3iabOt2Id/3Id/353三相逆變器SPWM

31、調(diào)制DDDVVVVVMVVVV866. 023212121DAom_maxDcmrmAom線電壓最大值三相調(diào)制波正弦對稱三相調(diào)制波正弦對稱;三相共用載波三相共用載波;改變調(diào)制比改變調(diào)制比M，可改變，可改變輸出電壓輸出電壓;改變載波比改變載波比N可改變可改變LOH。OVD /2VD /2T3T6D3D6T1D1T4D2T5T2D5D2iAiBiCABCVrm+-V1* VR參考波形形成fr+-+-+-Vc fc-1-1-1VG1，T1VG4，T4VG3，T3VG6，T6VG5，T5VG2，T2V1fVar(t)Vbr(t)Vcr(t)t2vcmvrmvarvbrvcrvctvAotvBotvCo

32、54諧波注入SPWM注入諧波(Harmonic Injection) SPWM原理橋臂之間基波電壓峰值：H 橋 180調(diào)制：1.27VD三相180調(diào)制：1.1VDH 橋SPWM： VD三相SPWM ：0.866VDttttttMvvvvvvvvvrrrrrrr3r3r3rCrBrAr3Cr3Br3A3sin3sin3sin61)120sin()120sin(sinVAO1Vr3VAhAVBO1Vr3VBhBVCO1Vr3VChCONZAZBZC15. 132諧波注入后的線電壓峰值可達：VD諧波注入后的調(diào)制比可達：55空間矢量調(diào)制2223232Dc34Db32Daco34jbo32jaoVSeV

33、SeVSvevevjj A 軸 B 軸 2sv2SVT C 軸 SV1 SV2 SV3 SV4 SV5 SV6 SV0 (-1-1-1) SV7 (1 1 1) (1-1-1) (11-1) (-11-1) (-111) (1-11) (-1-11) 1sv1SVT Vr 2VD /3 空間矢量定義：矢量合成原則：伏秒平衡Vr (cos+jsin )Tsv1SV1+Tsv2SV2+Tsv0/7SV0 Sa、b、c= 1， 橋臂上管通，下管斷；Sa、b、c= -1，橋臂上管斷，下管通。23sin3sinsmrsv1TVVT23sinsinmrsv2sTVVTsv2sv1ssv0/72TTTT最大調(diào)制范圍：Dr31VV OVD /2VD /2T3T6D3D6T1D1T4D2T5T2D5D2iAiBiCABC56空間矢量調(diào)制等效調(diào)制波10 ) 12()1 ( minmaxzzcrczbrbzarakkvkkvvvvvvvvvvv)32cos( ),32cos(, cosrcrbrat