SPWM的數(shù)學(xué)計(jì)算調(diào)制比載波比學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1SPWM的數(shù)學(xué)計(jì)算調(diào)制的數(shù)學(xué)計(jì)算調(diào)制(tiozh)比載波比比載波比第一頁(yè)，共49頁(yè)。為何采用(ciyng)PWM控制？第1頁(yè)/共48頁(yè)第二頁(yè)，共49頁(yè)。原理圖常規(guī)交直交變頻器傳統(tǒng)變頻(bin pn)器采用可控整流橋變壓，逆變器用來(lái)變頻(bin pn)，變壓和變頻(bin pn)在兩個(gè)獨(dú)立的變換器中去實(shí)現(xiàn)，相互的配合在動(dòng)態(tài)過(guò)程中就會(huì)顯得不協(xié)調(diào)，給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)一系列影響。第2頁(yè)/共48頁(yè)第三頁(yè)，共49頁(yè)。主電路(dinl)有兩個(gè)可控的功率環(huán)節(jié)，需兩套控制系統(tǒng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜；由于中間直流環(huán)節(jié)有濾波電容或電抗器等大慣性元件存在，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)緩慢；可控整流器使供電電源的功率因數(shù)隨變頻裝

2、置輸出的頻率的降低而變差，并產(chǎn)生高次諧波電流。逆變器輸出為六拍階梯波交變電壓，含有較多高次諧波，產(chǎn)生較大的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，影響電機(jī)的穩(wěn)定工作。第3頁(yè)/共48頁(yè)第四頁(yè)，共49頁(yè)。象限脈沖整流器電力機(jī)車整流部分為四圖交直交變頻器原理PWM將通訊系統(tǒng)中的調(diào)制技術(shù)(jsh)引入交流變頻領(lǐng)域，采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)(jsh)，可在逆變器上同時(shí)實(shí)現(xiàn)變壓和變頻，對(duì)非正弦供電電機(jī)來(lái)說(shuō)，PWM可消除或消弱有害高次諧波。第4頁(yè)/共48頁(yè)第五頁(yè)，共49頁(yè)。主電路(dinl)只有一個(gè)可控的功率環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)；使用了不可控整流器，可提高電網(wǎng)的功率因數(shù)；逆變器在調(diào)頻的同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓，而與中間直流環(huán)節(jié)的元件參數(shù)無(wú)關(guān)，加快了系

3、統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；可獲得比常規(guī)六拍階梯波更好的輸出電壓波形，能抑制或消除低次諧波，使負(fù)載電機(jī)可在近似正弦波的交變電壓下運(yùn)行，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，提高了系統(tǒng)的性能。第5頁(yè)/共48頁(yè)第六頁(yè)，共49頁(yè)。第6頁(yè)/共48頁(yè)第七頁(yè)，共49頁(yè)。第7頁(yè)/共48頁(yè)第八頁(yè)，共49頁(yè)。l 以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波（Carrier wave），并用頻率和期望波相同的正弦波作為調(diào)制波（Modulation wave），當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們(t men)的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波。第8頁(yè)/共48

4、頁(yè)第九頁(yè)，共49頁(yè)。第9頁(yè)/共48頁(yè)第十頁(yè)，共49頁(yè)。）輸入、輸出原理圖正弦脈寬調(diào)制（SPWMl在控制電路中，一個(gè)頻率為fr幅值為Ur的參考正弦波Wsin（調(diào)制信號(hào)）加載于頻率為ft幅值為Ut的三角波W（載波）后，得到一個(gè)脈沖(michng)寬度變化的SPWM波Wspwm（已調(diào)制波），用已調(diào)制波的高低邏輯電平經(jīng)分配與放大后去驅(qū)動(dòng)逆變器的主開關(guān)元件，即可使逆變器輸出與已調(diào)制波Wspwm相似的SPWM電壓波形；第10頁(yè)/共48頁(yè)第十一頁(yè)，共49頁(yè)。cmrmUUM rcffN 第11頁(yè)/共48頁(yè)第十二頁(yè)，共49頁(yè)。第12頁(yè)/共48頁(yè)第十三頁(yè)，共49頁(yè)。第13頁(yè)/共48頁(yè)第十四頁(yè)，共49頁(yè)。倒向信號(hào)單

5、極性脈寬調(diào)制波形第14頁(yè)/共48頁(yè)第十五頁(yè)，共49頁(yè)。ddUU、 0第15頁(yè)/共48頁(yè)第十六頁(yè)，共49頁(yè)。逆變器三相輸出波形雙極性SPWM2dU第16頁(yè)/共48頁(yè)第十七頁(yè)，共49頁(yè)。第17頁(yè)/共48頁(yè)第十八頁(yè)，共49頁(yè)。時(shí)）（時(shí)crdcrdAuuUuuUu2)(210)sincos(2kkkkwtbkwtaau第18頁(yè)/共48頁(yè)第十九頁(yè)，共49頁(yè)。10)sin(kkkmkwtUUu20cos21kwtdwtuak20sin21kwtdwtubk0spwm210200UuudwtU波形上、下對(duì)稱，的直流分量，次諧波幅值的k22UbaUkkkm次諧波相位角的kUbaarctgkkk第19頁(yè)/共48

6、頁(yè)第二十頁(yè)，共49頁(yè)。2/*dkmkmUUU1M第20頁(yè)/共48頁(yè)第二十一頁(yè)，共49頁(yè)。第21頁(yè)/共48頁(yè)第二十二頁(yè)，共49頁(yè)。高次諧波分量波形的基波分量及主要時(shí)雙極性SPWM15N第22頁(yè)/共48頁(yè)第二十三頁(yè)，共49頁(yè)。第23頁(yè)/共48頁(yè)第二十四頁(yè)，共49頁(yè)。第24頁(yè)/共48頁(yè)第二十五頁(yè)，共49頁(yè)。第25頁(yè)/共48頁(yè)第二十六頁(yè)，共49頁(yè)。第26頁(yè)/共48頁(yè)第二十七頁(yè)，共49頁(yè)。第27頁(yè)/共48頁(yè)第二十八頁(yè)，共49頁(yè)。第28頁(yè)/共48頁(yè)第二十九頁(yè)，共49頁(yè)。第29頁(yè)/共48頁(yè)第三十頁(yè)，共49頁(yè)。的弊病。第30頁(yè)/共48頁(yè)第三十一頁(yè)，共49頁(yè)。第31頁(yè)/共48頁(yè)第三十二頁(yè)，共49頁(yè)。第32頁(yè)/共

7、48頁(yè)第三十三頁(yè)，共49頁(yè)。l缺點(diǎn)：l1、實(shí)時(shí)控制時(shí)難以計(jì)算脈沖寬度；l2、離線計(jì)算，利用查表法輸出PWM波，占有內(nèi)存過(guò)大，不符合微機(jī)等采樣(ci yn)周期的控制要求。第33頁(yè)/共48頁(yè)第三十四頁(yè)，共49頁(yè)。第34頁(yè)/共48頁(yè)第三十五頁(yè)，共49頁(yè)。 自然采樣對(duì)稱規(guī)則采樣不對(duì)稱規(guī)則采樣平均對(duì)稱規(guī)則采樣第35頁(yè)/共48頁(yè)第三十六頁(yè)，共49頁(yè)。第36頁(yè)/共48頁(yè)第三十七頁(yè)，共49頁(yè)。第37頁(yè)/共48頁(yè)第三十八頁(yè)，共49頁(yè)。q三相380V理想(lxing)電源供電時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩波形第38頁(yè)/共48頁(yè)第三十九頁(yè)，共49頁(yè)。第39頁(yè)/共48頁(yè)第四十頁(yè)，共49頁(yè)。第40頁(yè)/共48頁(yè)第四十一頁(yè)，共49頁(yè)。第41頁(yè)/共48頁(yè)第四十二頁(yè)，共49頁(yè)。第42頁(yè)/共48頁(yè)第四十三頁(yè)，共49頁(yè)。第43頁(yè)/共48頁(yè)第四十四頁(yè)，共49頁(yè)。第44頁(yè)/共48頁(yè)第四十五頁(yè)，共49頁(yè)。第45頁(yè)/共48頁(yè)第四十六頁(yè)，共49頁(yè)。第46頁(yè)/共48頁(yè)第四十七頁(yè)，共49頁(yè)。第47頁(yè)/共48頁(yè)第四十八頁(yè)，共49頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會(huì)計(jì)學(xué)。SPWM的數(shù)學(xué)計(jì)算調(diào)制比載波比。上頁(yè)圖中