第4章-PWM控制及其變異-電力電子與電機(jī)系統(tǒng)分析基礎(chǔ)-教學(xué)課件

第4章PWM控制及其變異4.1變換器的PWM控制方法及多電平SPWM

4.1.1

PWM的基本概念

4.1.2載波PWM

4.2空間矢量PWM

4.2.1

SVPWM基本原理

4.2.2

SVPWM矢量合成

4.2.3

SVPWM開關(guān)順序

4.2.4多電平SVPWM

4.3其他類型的PWM方法

4.3.1特定消諧PWM

4.3.2具有反饋環(huán)節(jié)的PWM

4.3.3單周期控制(One-cyclecontrol)第4章PWM控制及其變異4.1變換器的PWM控制方法及多1第4章PWM控制及其變異4.4

PWM波形的死區(qū)、最小脈寬和異常脈沖

4.4.1死區(qū)及最小脈寬

4.4.2信號(hào)脈沖與功率脈沖第4章PWM控制及其變異4.4PWM波形的死區(qū)、最小脈寬24.1變換器的PWM控制方法及多電平SPWM電力電子變換器的控制策略和方法與其使用的電力半導(dǎo)體器件和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，不同的開關(guān)器件和不同的拓?fù)溆胁煌腜WM方式，比如，基于半控開關(guān)和全控開關(guān)的變換器控制方式完全不一樣，基于不同類型的全控開關(guān)的變換器控制方式中的關(guān)鍵參數(shù)也存在很大的差異，例如開關(guān)頻率，在小容量的MOSFET變換器中，開關(guān)頻率可以大于100kHz，而在兆瓦級(jí)的大容量IGCT變換器中，其開關(guān)頻率一般小于1kHz。4.1變換器的PWM控制方法及多電平SPWM電力電子變換器34.1.1

PWM的基本概念圖4-1電氣傳動(dòng)變換器的PAM方式4.1.1PWM的基本概念圖4-1電氣傳動(dòng)變換器的PAM44.1.1

PWM的基本概念圖4-2電氣傳動(dòng)變換器的PWM方式4.1.1PWM的基本概念圖4-2電氣傳動(dòng)變換器的PWM54.1.2載波PWM1.常規(guī)的多電平載波PWM方法

2.注入零序分量的多電平載波PWM方法

3.載波頻率變化的PWM

4.混合載波的PWM

5.相移載波的PWM4.1.2載波PWM1.常規(guī)的多電平載波PWM方法

2.注61.常規(guī)的多電平載波PWM方法圖4-3常規(guī)五電平載波的PWM示意圖1.常規(guī)的多電平載波PWM方法圖4-3常規(guī)五電平載波的PW72.注入零序分量的多電平載波PWM方法圖4-4注入零序分量的五電平載波的PWM示意圖2.注入零序分量的多電平載波PWM方法圖4-4注入零序分量83.載波頻率變化的PWM圖4-5載波頻率變化的五電平載波的PWM示意圖3.載波頻率變化的PWM圖4-5載波頻率變化的五電平載波的94.混合載波的PWM圖4-6混合載波的五電平載波的PWM示意圖4.混合載波的PWM圖4-6混合載波的五電平載波的PWM示105.相移載波的PWM圖4-7相移載波的五電平載波的PWM示意圖5.相移載波的PWM圖4-7相移載波的五電平載波的PWM示115.相移載波的PWM圖4-8鋸齒波載波比較示意圖5.相移載波的PWM圖4-8鋸齒波載波比較示意圖125.相移載波的PWM圖4-9三角波載波比較示意圖5.相移載波的PWM圖4-9三角波載波比較示意圖134.2空間矢量PWM空間矢量PWM(SpaceVectorPWM,SVPWM)也可稱為磁通正弦PWM，它是從電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的角度出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。它以三相對(duì)稱正弦波電壓供電時(shí)的交流電機(jī)的理想磁通圓為基準(zhǔn)，采用逆變器不同的開關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去近似基準(zhǔn)圓磁通，從而形成PWM。該控制方法把逆變器和電機(jī)看成一個(gè)整體來處理，特別適合集成系統(tǒng)的應(yīng)用。它將電機(jī)內(nèi)部圓形磁場(chǎng)的控制轉(zhuǎn)化為變換器的開關(guān)控制，兩者完全融合于一體，充分體現(xiàn)了電力電子與電機(jī)系統(tǒng)集成的特性。該方法模型簡(jiǎn)單，便于實(shí)時(shí)控制，并具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低、電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)，在開閉環(huán)控制系統(tǒng)中都得到廣泛應(yīng)用。4.2空間矢量PWM空間矢量PWM(SpaceVecto144.2.1

SVPWM基本原理圖4-10典型的三相逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路圖4.2.1SVPWM基本原理圖4-10典型的三相逆變器驅(qū)154.2.1

SVPWM基本原理圖4-11兩電平逆變器輸出狀態(tài)4.2.1SVPWM基本原理圖4-11兩電平逆變器輸出狀164.2.1

SVPWM基本原理圖4-12三相兩電平逆變器輸出的電壓空間矢量4.2.1SVPWM基本原理圖4-12三相兩電平逆變174.2.1

SVPWM基本原理表4-1逆變器輸出電壓空間矢量作用下電機(jī)的相、線電壓實(shí)時(shí)值4.2.1SVPWM基本原理表4-1逆變器輸出電壓空間矢184.2.2

SVPWM矢量合成圖4-13不同矢量的合成方式4.2.2SVPWM矢量合成圖4-13不同矢量的合成方式194.2.2

SVPWM矢量合成圖4-14不同矢量合成方式合成矢量的范圍4.2.2SVPWM矢量合成圖4-14不同矢量合成方式合204.2.2

SVPWM矢量合成圖4-15隨時(shí)間連續(xù)變化的幅值

最大的矢量圓形軌跡4.2.2SVPWM矢量合成圖4-15隨時(shí)間連續(xù)變化的幅214.2.3

SVPWM開關(guān)順序1)在每一次開關(guān)狀態(tài)切換的過程中，只允許有某一相中的兩個(gè)互鎖開關(guān)動(dòng)作，其中一個(gè)開通，另一個(gè)關(guān)斷。

2)當(dāng)參考矢量Ｕref從一個(gè)扇區(qū)跨到另一個(gè)扇區(qū)的時(shí)候，要使需要?jiǎng)幼鞯拈_關(guān)數(shù)最少，通常是沒有開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作。4.2.3SVPWM開關(guān)順序1)在每一次開關(guān)狀態(tài)切換的過程22圖4-16第一扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序

以及線電壓波形圖4-16第一扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序

以及線電壓波形23圖4-17第二扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序以及線電壓波形圖4-17第二扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序以及線電壓波形24表4-2常規(guī)七段式SVPWM開關(guān)順序表4-2常規(guī)七段式SVPWM開關(guān)順序25圖4-18常規(guī)七段式SVPWM的輸出電壓波形圖4-18常規(guī)七段式SVPWM的輸出電壓波形26圖4-19第4扇區(qū)兩種有效的開關(guān)順序圖4-19第4扇區(qū)兩種有效的開關(guān)順序27圖4-20偶次諧波消除的七段式SVPWM區(qū)域示意圖圖4-20偶次諧波消除的七段式SVPWM區(qū)域示意圖28表4-3偶次諧波消除的七段式SVPWM開關(guān)順序表4-3偶次諧波消除的七段式SVPWM開關(guān)順序29圖4-21偶次諧波消除的七段式SVPWM波形圖4-21偶次諧波消除的七段式SVPWM波形30圖4-22第一扇區(qū)內(nèi)五段式開關(guān)順序以及線電壓波形圖4-22第一扇區(qū)內(nèi)五段式開關(guān)順序以及線電壓波形31表4-4五段式SVPWM開關(guān)順序(A型)表4-4五段式SVPWM開關(guān)順序(A型)32圖4-23五段式SVPWM波形圖4-23五段式SVPWM波形334.2.4多電平SVPWM1)零電壓矢量3個(gè)：Ｕ0P(PPP)、Ｕ0O(OOO)、Ｕ0N(NNN)，幅值為零。

2)小電壓矢量12個(gè)，兩兩重合，即Ｕ1P(POO)和Ｕ1N(ONN)、Ｕ2P(PPO)和Ｕ2N(OON)、Ｕ3P(OPO)和Ｕ3N(NON)、Ｕ4P(OPP)和Ｕ4N(NOO)、Ｕ5P(OOP)和Ｕ5N(NNO)、Ｕ6P(POP)和Ｕ6N(ONO)，其中前者為P型小矢量，后者為N型小矢量，幅值都為Ud/3。

3)中電壓矢量6個(gè)，Ｕ7(PON)、Ｕ8(OPN)、Ｕ9(NPO)、Ｕ10(NOP)、、Ｕ12(PNO)，幅值為Ud/。

4)大電壓矢量6個(gè)，Ｕ13(PNN)、Ｕ14(PPN)、Ｕ15(NPN)、Ｕ16(NPP)、、Ｕ18(PNP)，幅值為2Ud/3。4.2.4多電平SVPWM1)零電壓矢量3個(gè)：Ｕ0P(PP344.2.4多電平SVPWM圖4-24二極管鉗位三電平逆變器4.2.4多電平SVPWM圖4-24二極管鉗位三電平逆變354.2.4多電平SVPWM圖4-25三電平SVPWM基本矢量4.2.4多電平SVPWM圖4-25三電平SVPWM基本364.2.4多電平SVPWM表4-5二極管鉗位三電平a相輸出電平4.2.4多電平SVPWM表4-5二極管鉗位三電平a相輸37圖4-26直流母線電壓不

平衡時(shí)的基本矢量分布圖4-26直流母線電壓不

平衡時(shí)的基本矢量分布38圖4-27第一扇區(qū)矢量合成圖4-27第一扇區(qū)矢量合成39圖4-28三相四電平和五電平矢量圖圖4-28三相四電平和五電平矢量圖40圖4-29五相三電平和四電平矢量圖圖4-29五相三電平和四電平矢量圖414.3其他類型的PWM方法SHEPWM本質(zhì)上是一種優(yōu)化PWM，它通過開關(guān)角度的選擇，在有限的開關(guān)次數(shù)下，盡量的消除低次諧波，使得高次諧波容易濾出，減小濾波器的體積。缺點(diǎn)是開關(guān)角度固定，需要提前計(jì)算，占用內(nèi)存多，改動(dòng)困難，不夠靈活。另外，SHEPWM控制的是一個(gè)線電壓周期內(nèi)的開關(guān)狀態(tài)，無法像SVPWM和SPWM一樣可以在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)對(duì)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。這使得SHEPWM主要用于對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求不高的場(chǎng)合，而不適合作為高性能閉環(huán)控制，如矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的PWM算法。4.3其他類型的PWM方法SHEPWM本質(zhì)上是一種優(yōu)化PW424.3.1特定消諧PWM圖4-30兩電平逆變器-異步電機(jī)集成系統(tǒng)4.3.1特定消諧PWM圖4-30兩電平逆變器-異步電機(jī)434.3.1特定消諧PWM圖4-31逆變器輸出波形示意圖(1/4周期對(duì)稱)4.3.1特定消諧PWM圖4-31逆變器輸出波形示意圖(444.3.1特定消諧PWM圖4-32消除5、7次諧波的SHEPWM輸出電壓波形4.3.1特定消諧PWM圖4-32消除5、7次諧波的SH454.3.1特定消諧PWM圖4-33消除5、7次諧波的五電平波形4.3.1特定消諧PWM圖4-33消除5、7次諧波的五電464.3.2具有反饋環(huán)節(jié)的PWM1.瞬時(shí)電流控制PWM

2.滯環(huán)電流控制PWM4.3.2具有反饋環(huán)節(jié)的PWM1.瞬時(shí)電流控制PWM

2.471.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-34瞬時(shí)電流控制PWM框圖1.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-34瞬時(shí)電流控制PWM框圖481.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-35滯環(huán)PWM控制框圖1.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-35滯環(huán)PWM控制框圖492.滯環(huán)電流控制PWM圖4-36滯環(huán)PWM輸出波形示意圖2.滯環(huán)電流控制PWM圖4-36滯環(huán)PWM輸出波形示意圖502.滯環(huán)電流控制PWM圖4-37單周期控制的Buck電路2.滯環(huán)電流控制PWM圖4-37單周期控制的Buck電路514.3.3單周期控制(One-cyclecontrol)1)單周期控制同時(shí)具有調(diào)制和控制的作用，一個(gè)周期內(nèi)自動(dòng)消除穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)誤差，前一周期的誤差不會(huì)帶到下一周期。

2)單周期控制技術(shù)還具有優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng)、開關(guān)頻率可恒定、減小畸變、抑制電源干擾和易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。4.3.3單周期控制(One-cyclecontrol)524.3.3單周期控制(One-cyclecontrol)圖4-38單周期PWM調(diào)制波形圖4.3.3單周期控制(One-cyclecontrol)534.4

PWM波形的死區(qū)、最小脈寬和異常脈沖從前面對(duì)電力電子變換器中的幾個(gè)基本組成元素，即電力半導(dǎo)體器件、變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和變換器控制方法的分析可以看出，這三者是緊密聯(lián)系在一起的。在每一部分的分析中不可避免的都要涉及其他元素的影響，其中有代表性的影響因素為“死區(qū)”與“最小脈寬”。4.4PWM波形的死區(qū)、最小脈寬和異常脈沖從前面對(duì)電力電子544.4.1死區(qū)及最小脈寬(1)死區(qū)時(shí)間死區(qū)時(shí)間用tBD(Blocking

delay

time)表示，代表一個(gè)橋臂兩個(gè)互鎖IGCT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同為關(guān)斷狀態(tài)的時(shí)間。

(2)通態(tài)最小脈寬時(shí)間通態(tài)最小脈寬時(shí)間用tONMIN表示，代表同一個(gè)IGCT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)維持導(dǎo)通的最小時(shí)間。

(3)阻態(tài)最小脈寬時(shí)間4.4.1死區(qū)及最小脈寬(1)死區(qū)時(shí)間死區(qū)時(shí)間用tBD(554.4.1死區(qū)及最小脈寬圖4-39基于IGCT的三電平變換系統(tǒng)的逆變電路示意圖4.4.1死區(qū)及最小脈寬圖4-39基于IGCT的三電平變564.4.1死區(qū)及最小脈寬圖4-40單個(gè)IGCT的開關(guān)過程示意圖4.4.1死區(qū)及最小脈寬圖4-40單個(gè)IGCT的開關(guān)過程574.4.1死區(qū)及最小脈寬圖4-41換流回路中的電流電壓方向的定義4.4.1死區(qū)及最小脈寬圖4-41換流回路中的電流電壓方58圖4-42死區(qū)和最小脈寬的定義圖4-42死區(qū)和最小脈寬的定義59圖4-43通態(tài)最小脈寬實(shí)驗(yàn)測(cè)取結(jié)果圖4-43通態(tài)最小脈寬實(shí)驗(yàn)測(cè)取結(jié)果604.4.2信號(hào)脈沖與功率脈沖圖4-44實(shí)測(cè)的信號(hào)脈沖與功率脈沖的比較4.4.2信號(hào)脈沖與功率脈沖圖4-44實(shí)測(cè)的信號(hào)脈沖與功614.4.2信號(hào)脈沖與功率脈沖圖4-45線電壓脈沖序列4.4.2信號(hào)脈沖與功率脈沖圖4-45線電壓脈沖序列62第4章PWM控制及其變異4.1變換器的PWM控制方法及多電平SPWM

4.1.1

PWM的基本概念

4.1.2載波PWM

4.2空間矢量PWM

4.2.1

SVPWM基本原理

4.2.2

SVPWM矢量合成

4.2.3

SVPWM開關(guān)順序

4.2.4多電平SVPWM

4.3其他類型的PWM方法

4.3.1特定消諧PWM

4.3.2具有反饋環(huán)節(jié)的PWM

4.3.3單周期控制(One-cyclecontrol)第4章PWM控制及其變異4.1變換器的PWM控制方法及多63第4章PWM控制及其變異4.4

PWM波形的死區(qū)、最小脈寬和異常脈沖

4.4.1死區(qū)及最小脈寬

4.4.2信號(hào)脈沖與功率脈沖第4章PWM控制及其變異4.4PWM波形的死區(qū)、最小脈寬644.1變換器的PWM控制方法及多電平SPWM電力電子變換器的控制策略和方法與其使用的電力半導(dǎo)體器件和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，不同的開關(guān)器件和不同的拓?fù)溆胁煌腜WM方式，比如，基于半控開關(guān)和全控開關(guān)的變換器控制方式完全不一樣，基于不同類型的全控開關(guān)的變換器控制方式中的關(guān)鍵參數(shù)也存在很大的差異，例如開關(guān)頻率，在小容量的MOSFET變換器中，開關(guān)頻率可以大于100kHz，而在兆瓦級(jí)的大容量IGCT變換器中，其開關(guān)頻率一般小于1kHz。4.1變換器的PWM控制方法及多電平SPWM電力電子變換器654.1.1

PWM的基本概念圖4-1電氣傳動(dòng)變換器的PAM方式4.1.1PWM的基本概念圖4-1電氣傳動(dòng)變換器的PAM664.1.1

PWM的基本概念圖4-2電氣傳動(dòng)變換器的PWM方式4.1.1PWM的基本概念圖4-2電氣傳動(dòng)變換器的PWM674.1.2載波PWM1.常規(guī)的多電平載波PWM方法

2.注入零序分量的多電平載波PWM方法

3.載波頻率變化的PWM

4.混合載波的PWM

5.相移載波的PWM4.1.2載波PWM1.常規(guī)的多電平載波PWM方法

2.注681.常規(guī)的多電平載波PWM方法圖4-3常規(guī)五電平載波的PWM示意圖1.常規(guī)的多電平載波PWM方法圖4-3常規(guī)五電平載波的PW692.注入零序分量的多電平載波PWM方法圖4-4注入零序分量的五電平載波的PWM示意圖2.注入零序分量的多電平載波PWM方法圖4-4注入零序分量703.載波頻率變化的PWM圖4-5載波頻率變化的五電平載波的PWM示意圖3.載波頻率變化的PWM圖4-5載波頻率變化的五電平載波的714.混合載波的PWM圖4-6混合載波的五電平載波的PWM示意圖4.混合載波的PWM圖4-6混合載波的五電平載波的PWM示725.相移載波的PWM圖4-7相移載波的五電平載波的PWM示意圖5.相移載波的PWM圖4-7相移載波的五電平載波的PWM示735.相移載波的PWM圖4-8鋸齒波載波比較示意圖5.相移載波的PWM圖4-8鋸齒波載波比較示意圖745.相移載波的PWM圖4-9三角波載波比較示意圖5.相移載波的PWM圖4-9三角波載波比較示意圖754.2空間矢量PWM空間矢量PWM(SpaceVectorPWM,SVPWM)也可稱為磁通正弦PWM，它是從電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的角度出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。它以三相對(duì)稱正弦波電壓供電時(shí)的交流電機(jī)的理想磁通圓為基準(zhǔn)，采用逆變器不同的開關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去近似基準(zhǔn)圓磁通，從而形成PWM。該控制方法把逆變器和電機(jī)看成一個(gè)整體來處理，特別適合集成系統(tǒng)的應(yīng)用。它將電機(jī)內(nèi)部圓形磁場(chǎng)的控制轉(zhuǎn)化為變換器的開關(guān)控制，兩者完全融合于一體，充分體現(xiàn)了電力電子與電機(jī)系統(tǒng)集成的特性。該方法模型簡(jiǎn)單，便于實(shí)時(shí)控制，并具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低、電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)，在開閉環(huán)控制系統(tǒng)中都得到廣泛應(yīng)用。4.2空間矢量PWM空間矢量PWM(SpaceVecto764.2.1

SVPWM基本原理圖4-10典型的三相逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路圖4.2.1SVPWM基本原理圖4-10典型的三相逆變器驅(qū)774.2.1

SVPWM基本原理圖4-11兩電平逆變器輸出狀態(tài)4.2.1SVPWM基本原理圖4-11兩電平逆變器輸出狀784.2.1

SVPWM基本原理圖4-12三相兩電平逆變器輸出的電壓空間矢量4.2.1SVPWM基本原理圖4-12三相兩電平逆變794.2.1

SVPWM基本原理表4-1逆變器輸出電壓空間矢量作用下電機(jī)的相、線電壓實(shí)時(shí)值4.2.1SVPWM基本原理表4-1逆變器輸出電壓空間矢804.2.2

SVPWM矢量合成圖4-13不同矢量的合成方式4.2.2SVPWM矢量合成圖4-13不同矢量的合成方式814.2.2

SVPWM矢量合成圖4-14不同矢量合成方式合成矢量的范圍4.2.2SVPWM矢量合成圖4-14不同矢量合成方式合824.2.2

SVPWM矢量合成圖4-15隨時(shí)間連續(xù)變化的幅值

最大的矢量圓形軌跡4.2.2SVPWM矢量合成圖4-15隨時(shí)間連續(xù)變化的幅834.2.3

SVPWM開關(guān)順序1)在每一次開關(guān)狀態(tài)切換的過程中，只允許有某一相中的兩個(gè)互鎖開關(guān)動(dòng)作，其中一個(gè)開通，另一個(gè)關(guān)斷。

2)當(dāng)參考矢量Ｕref從一個(gè)扇區(qū)跨到另一個(gè)扇區(qū)的時(shí)候，要使需要?jiǎng)幼鞯拈_關(guān)數(shù)最少，通常是沒有開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作。4.2.3SVPWM開關(guān)順序1)在每一次開關(guān)狀態(tài)切換的過程84圖4-16第一扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序

以及線電壓波形圖4-16第一扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序

以及線電壓波形85圖4-17第二扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序以及線電壓波形圖4-17第二扇區(qū)內(nèi)七段式開關(guān)順序以及線電壓波形86表4-2常規(guī)七段式SVPWM開關(guān)順序表4-2常規(guī)七段式SVPWM開關(guān)順序87圖4-18常規(guī)七段式SVPWM的輸出電壓波形圖4-18常規(guī)七段式SVPWM的輸出電壓波形88圖4-19第4扇區(qū)兩種有效的開關(guān)順序圖4-19第4扇區(qū)兩種有效的開關(guān)順序89圖4-20偶次諧波消除的七段式SVPWM區(qū)域示意圖圖4-20偶次諧波消除的七段式SVPWM區(qū)域示意圖90表4-3偶次諧波消除的七段式SVPWM開關(guān)順序表4-3偶次諧波消除的七段式SVPWM開關(guān)順序91圖4-21偶次諧波消除的七段式SVPWM波形圖4-21偶次諧波消除的七段式SVPWM波形92圖4-22第一扇區(qū)內(nèi)五段式開關(guān)順序以及線電壓波形圖4-22第一扇區(qū)內(nèi)五段式開關(guān)順序以及線電壓波形93表4-4五段式SVPWM開關(guān)順序(A型)表4-4五段式SVPWM開關(guān)順序(A型)94圖4-23五段式SVPWM波形圖4-23五段式SVPWM波形954.2.4多電平SVPWM1)零電壓矢量3個(gè)：Ｕ0P(PPP)、Ｕ0O(OOO)、Ｕ0N(NNN)，幅值為零。

2)小電壓矢量12個(gè)，兩兩重合，即Ｕ1P(POO)和Ｕ1N(ONN)、Ｕ2P(PPO)和Ｕ2N(OON)、Ｕ3P(OPO)和Ｕ3N(NON)、Ｕ4P(OPP)和Ｕ4N(NOO)、Ｕ5P(OOP)和Ｕ5N(NNO)、Ｕ6P(POP)和Ｕ6N(ONO)，其中前者為P型小矢量，后者為N型小矢量，幅值都為Ud/3。

3)中電壓矢量6個(gè)，Ｕ7(PON)、Ｕ8(OPN)、Ｕ9(NPO)、Ｕ10(NOP)、、Ｕ12(PNO)，幅值為Ud/。

4)大電壓矢量6個(gè)，Ｕ13(PNN)、Ｕ14(PPN)、Ｕ15(NPN)、Ｕ16(NPP)、、Ｕ18(PNP)，幅值為2Ud/3。4.2.4多電平SVPWM1)零電壓矢量3個(gè)：Ｕ0P(PP964.2.4多電平SVPWM圖4-24二極管鉗位三電平逆變器4.2.4多電平SVPWM圖4-24二極管鉗位三電平逆變974.2.4多電平SVPWM圖4-25三電平SVPWM基本矢量4.2.4多電平SVPWM圖4-25三電平SVPWM基本984.2.4多電平SVPWM表4-5二極管鉗位三電平a相輸出電平4.2.4多電平SVPWM表4-5二極管鉗位三電平a相輸99圖4-26直流母線電壓不

平衡時(shí)的基本矢量分布圖4-26直流母線電壓不

平衡時(shí)的基本矢量分布100圖4-27第一扇區(qū)矢量合成圖4-27第一扇區(qū)矢量合成101圖4-28三相四電平和五電平矢量圖圖4-28三相四電平和五電平矢量圖102圖4-29五相三電平和四電平矢量圖圖4-29五相三電平和四電平矢量圖1034.3其他類型的PWM方法SHEPWM本質(zhì)上是一種優(yōu)化PWM，它通過開關(guān)角度的選擇，在有限的開關(guān)次數(shù)下，盡量的消除低次諧波，使得高次諧波容易濾出，減小濾波器的體積。缺點(diǎn)是開關(guān)角度固定，需要提前計(jì)算，占用內(nèi)存多，改動(dòng)困難，不夠靈活。另外，SHEPWM控制的是一個(gè)線電壓周期內(nèi)的開關(guān)狀態(tài)，無法像SVPWM和SPWM一樣可以在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)對(duì)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。這使得SHEPWM主要用于對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求不高的場(chǎng)合，而不適合作為高性能閉環(huán)控制，如矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的PWM算法。4.3其他類型的PWM方法SHEPWM本質(zhì)上是一種優(yōu)化PW1044.3.1特定消諧PWM圖4-30兩電平逆變器-異步電機(jī)集成系統(tǒng)4.3.1特定消諧PWM圖4-30兩電平逆變器-異步電機(jī)1054.3.1特定消諧PWM圖4-31逆變器輸出波形示意圖(1/4周期對(duì)稱)4.3.1特定消諧PWM圖4-31逆變器輸出波形示意圖(1064.3.1特定消諧PWM圖4-32消除5、7次諧波的SHEPWM輸出電壓波形4.3.1特定消諧PWM圖4-32消除5、7次諧波的SH1074.3.1特定消諧PWM圖4-33消除5、7次諧波的五電平波形4.3.1特定消諧PWM圖4-33消除5、7次諧波的五電1084.3.2具有反饋環(huán)節(jié)的PWM1.瞬時(shí)電流控制PWM

2.滯環(huán)電流控制PWM4.3.2具有反饋環(huán)節(jié)的PWM1.瞬時(shí)電流控制PWM

2.1091.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-34瞬時(shí)電流控制PWM框圖1.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-34瞬時(shí)電流控制PWM框圖1101.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-35滯環(huán)PWM控制框圖1.瞬時(shí)電流控制PWM圖4-35滯環(huán)PWM控制框圖1112.滯環(huán)電流控制PWM圖4-36滯環(huán)PWM輸出波形示意圖2.滯環(huán)電流控制PWM圖4-36