合肥工業(yè)大學(xué) 電力電子技術(shù)第十三講第四章

電力電子技術(shù)PowerElectronics4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器方波調(diào)制是DC-AC變換最簡(jiǎn)單的一種控制方式。若以圖4-12所示的逆變器直流電壓中心點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，控制相應(yīng)的功率管使逆變器各相輸出相位互差120°的交流方波電壓，即可實(shí)現(xiàn)電壓型三相DC-AC的變換。逆變器每相的方波變換可采用180°導(dǎo)電方式和120°導(dǎo)電方式

。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-12電壓型三相橋式逆變器電路結(jié)構(gòu)4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器⑴ 180°導(dǎo)電方式有以下特征：每相的上下橋臂均采用180°互補(bǔ)控制模式。相鄰相的橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互差120°。任何時(shí)刻有且只有三個(gè)橋臂導(dǎo)電，或兩個(gè)上橋臂一個(gè)下橋臂導(dǎo)電，或一個(gè)上橋臂兩個(gè)下橋臂導(dǎo)電。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-13電壓型三相橋式逆變器180°導(dǎo)電方式時(shí)的相關(guān)波形4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器這種調(diào)制方式有以下特征：按圖4-12所標(biāo)功率器件的序號(hào)，相鄰序號(hào)的功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互差60°4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-13電壓型三相橋式逆變器180°導(dǎo)電方式時(shí)的相關(guān)波形4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器這種調(diào)制方式有以下特征：若逆變器直流側(cè)電壓為Ud，當(dāng)負(fù)載為星形對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)，則逆變器輸出相電壓波形為交流6階梯波波形，即每間隔60°就發(fā)生一次電平的突變，且電平取值分別為±Ud/3、±2Ud/3。若逆變器直流側(cè)電壓為Ud，則逆變器輸出線電壓波形為120°導(dǎo)電的交流方波波形，其方波幅值為Ud。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-13電壓型三相橋式逆變器180°導(dǎo)電方式時(shí)的相關(guān)波形分析電路負(fù)載各相輸出端到電源中點(diǎn)N‘的電壓：U相，上橋臂通，uUN’=Ud/2，下橋臂通，uUN’=-Ud/2。4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器負(fù)載線電壓負(fù)載相電壓負(fù)載中點(diǎn)和電源中點(diǎn)間電壓

負(fù)載三相對(duì)稱(chēng)時(shí)有uUN+uVN+uWN=0，于是4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器考慮180°導(dǎo)電方式的電壓型三相橋式逆變器的相電壓波形，如果取時(shí)間坐標(biāo)為相電壓階梯波的起點(diǎn)，并利用傅立葉分析，則不難求得逆變器輸出a相電壓的瞬時(shí)值uan為4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-13電壓型三相橋式逆變器180°導(dǎo)電方式時(shí)的相關(guān)波形（4-13）4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器從式（4-13）分析可知，

180°導(dǎo)電方式的電壓型三相橋式逆變器的輸出相電壓波形中不含偶次和3次諧波，而只含有5次及5次以上的奇次諧波，且諧波幅值與諧波次數(shù)成反比，其中相電壓基波幅值Uan1m為4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器（4-14）

4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器另外，考慮180°導(dǎo)電方式時(shí)的電壓型三相橋式逆變器的線電壓波形，該波形為120°的交流方波波形。如果取時(shí)間坐標(biāo)為線電壓零電平的中點(diǎn)，并利用傅立葉分析，則不難求得逆變器輸出線電壓的瞬時(shí)值uab為4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-13電壓型三相橋式逆變器180°導(dǎo)電方式時(shí)的相關(guān)波形（4-15）4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器從式（4-15）分析可知，180°導(dǎo)電方式的電壓型三相橋式逆變器的輸出線電壓波形中不含偶次和3次諧波，而只含有5次及5次以上的奇次諧波，且諧波幅值與諧波次數(shù)成反比，其中線電壓的基波幅值Uabm1為4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器（4-16）

4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器⑴ 120°導(dǎo)電方式：這種調(diào)制方式要求逆變器中功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為120°方波，其有以下特征：每相的上下橋臂均采用120°控制且有60°導(dǎo)通間隙。相鄰相的橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互差120°任何時(shí)刻有且只有兩個(gè)橋臂導(dǎo)電，即一個(gè)上橋臂和一個(gè)下橋臂導(dǎo)電相鄰序號(hào)功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互差60°4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器⑴ 120°導(dǎo)電方式：

若逆變器直流側(cè)電壓為Ud，當(dāng)負(fù)載為星形對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)，負(fù)載相電壓波形為120°導(dǎo)電的交流方波波形，其方波幅值為Ud/2

若逆變器直流側(cè)電壓為Ud，則逆變器輸出線電壓波形為交流六階梯波波形，即每間隔60°就發(fā)生一次電平的突變，且電平取值分別為±Ud、±Ud/2。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.1.2電壓型三相橋式方波逆變器⑴ 120°導(dǎo)電方式：由于每相的上下橋臂均采用120°控制且有60°導(dǎo)通間隙，因而避免了換流時(shí)上下橋臂的直通。由于任何時(shí)刻只有兩個(gè)橋臂導(dǎo)電，從而導(dǎo)致功率器件的利用率較低。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器電壓型階梯波逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)種類(lèi)主要包括：變壓器移相疊加結(jié)構(gòu)、級(jí)聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu)以及多電平結(jié)構(gòu)。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.2.1采用變壓器移相疊加結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器單相變壓器串聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu)圖4-15a為兩個(gè)單相電壓型逆變器的串聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu)當(dāng)每個(gè)逆變器采用單脈沖方波調(diào)制且脈沖寬度為θ，若兩個(gè)變壓器的變比為1:1，并且使兩個(gè)單相逆變器輸出方波的相位角錯(cuò)開(kāi)φ角度后再進(jìn)行串聯(lián)疊加，則串聯(lián)疊加后的電壓波形為8階梯波電壓波形，如圖4-15b所示。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-15兩個(gè)單相電壓型逆變器的串聯(lián)移相疊加及其相關(guān)波形4.2.2.1采用變壓器移相疊加結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器單相變壓器串聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu)圖4-16a為三個(gè)單相電壓型逆變器的串聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu)，當(dāng)每個(gè)逆變器采用單脈沖方波調(diào)制且脈沖寬度為120°，若逆變器1、逆變器3輸出變壓器的變比均為1：1，而逆變器2輸出變壓器的變比為，并且使三個(gè)單相逆變器輸出方波的相位角依次錯(cuò)開(kāi)45°后再進(jìn)行串聯(lián)疊加，則串聯(lián)疊加后的電壓波形為12階梯波電壓波形。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

引言多電平逆變器(MultilevelInverter)，就是通過(guò)對(duì)直流側(cè)的分壓和開(kāi)關(guān)動(dòng)作的不同組合，實(shí)現(xiàn)多電平階梯波電壓的輸出，從而使波形更加正弦化。二極管箝位式三電平逆變器又稱(chēng)NPC（NeutralPointClamped）三電平逆變器。這種逆變拓?fù)湓陂_(kāi)關(guān)器件承受相對(duì)兩電平結(jié)構(gòu)二分之一壓降和更低的開(kāi)關(guān)頻率情況下，得到與兩電平相同或者更好的輸出波形。三電平拓?fù)湓诟邏捍蠊β蕡?chǎng)合中應(yīng)用時(shí)，一方面降低了器件承受的開(kāi)關(guān)應(yīng)力，減小器件的開(kāi)關(guān)損耗；另一方面降低了電路運(yùn)行中的du/dt

、di/dt和輸出波形諧波含量等。因此，三電平變換器已經(jīng)在高壓大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)、電力系統(tǒng)有源濾波和動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域得到了廣泛的研究與應(yīng)用。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

二極管箝位型三電平主電路工作狀態(tài)分析

直流母線電壓被兩個(gè)串聯(lián)連接的電容器C1，C2分成兩個(gè)電平。通過(guò)4個(gè)功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)邏輯組合，變換器可以輸出E、0、-E三種電平。電路狀態(tài)電路輸出電壓V1V2V3V4狀態(tài)函數(shù)S1E通通斷斷1100死區(qū)時(shí)間0斷通斷斷0100S00斷通通斷0110死區(qū)時(shí)間0斷斷通斷0010S-1-E斷斷通通00114.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

4.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

4.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

三電平逆變器工作原理直流側(cè)電壓通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的分壓電容、將電壓分為三個(gè)等級(jí)，將兩個(gè)電容串聯(lián)的中點(diǎn)定義為中性點(diǎn)n。每一相需要4個(gè)功率開(kāi)關(guān)管，4個(gè)續(xù)流二極管，兩個(gè)箝位二極管。箝位二極管能在中間兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)把電平箝在零電位。其中每一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管承受正向阻斷電壓為。

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-20中點(diǎn)箝位式三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

三電平逆變器工作原理所謂三電平是指逆變器交流側(cè)每相輸出電壓相對(duì)于直流側(cè)電壓有三種可能的取值，即：正電壓、零電平和負(fù)電壓。以A相為例，當(dāng)同時(shí)開(kāi)通Sa1、Sa2

，關(guān)斷Sa3、Sa4時(shí)，在逆變電路輸出端可以獲得一個(gè)正電壓Vdc/2；同時(shí)開(kāi)通Sa2、Sa3

，關(guān)斷Sa1、Sa4時(shí)，輸出電壓為0；同時(shí)開(kāi)通Sa3、Sa4

，關(guān)斷Sa1、Sa2時(shí)，可在輸出端得到一個(gè)負(fù)電壓-Vdc/2。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-20中點(diǎn)箝位式三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

三電平逆變器的控制要求從中點(diǎn)箝位式三電平逆變器動(dòng)態(tài)工作過(guò)程可以看出:①開(kāi)關(guān)狀態(tài)P和0間、0和N間可以相互自由過(guò)度，P和N間不能直接過(guò)度，必須通過(guò)中間狀態(tài)0來(lái)過(guò)度，不允許輸出電位的跳變；②對(duì)主開(kāi)關(guān)器件控制脈沖是有嚴(yán)格要求的，每一相總是相鄰的兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通，其它兩個(gè)器件關(guān)斷，以防止同一橋臂短路。即：Sa1與Sa3，Sa2與Sa4的驅(qū)動(dòng)脈沖都要求是互補(bǔ)的，同時(shí)每一對(duì)主開(kāi)關(guān)器件要遵循先斷后通的原則，即在脈沖中必須加入死區(qū)時(shí)間；③為了保證主電路開(kāi)關(guān)器件的安全工作，必須使調(diào)制成的脈沖波有最小脈寬和最小間歇寬度的限制，以保證最小脈沖寬度大于開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間，最小脈沖間歇寬度大于開(kāi)關(guān)器件的關(guān)斷時(shí)間。4.2.2.2采用多電平結(jié)構(gòu)的電壓型階梯波逆變器

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器

4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器電壓型方波逆變器以及電壓型階梯波逆變器當(dāng)需要改變輸出電壓幅值時(shí)，一般常采用脈沖幅值調(diào)制（PAM）或單脈沖調(diào)制（SPM）。這類(lèi)逆變器應(yīng)用于大功率場(chǎng)合具有開(kāi)關(guān)損耗低，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，但也存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、諧波含量大（方波逆變器）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜（階梯波逆變器）等一系列不足。例如，當(dāng)利用電壓型逆變器驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)時(shí)，需進(jìn)行變頻變壓（VVVF）控制，此時(shí)若采用PAM方式，則必須采用兩套功率調(diào)節(jié)電路與控制即：輸出電壓的調(diào)整依賴(lài)于可控整流電路及其控制而輸出頻率的調(diào)整則由逆變器及其控制。4.2.3電壓型正弦波逆變器4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器這不僅使電路結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜化，而且因電壓與頻率的不同控制響應(yīng)將導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)變慢，這主要是由于直流側(cè)的儲(chǔ)能慣性會(huì)使可控整流電路的輸出電壓響應(yīng)遠(yuǎn)慢于逆變器的輸出頻率響應(yīng)。對(duì)于要求輸出正弦波電壓的電壓型PWM逆變器，常稱(chēng)為電壓型正弦波逆變器。這種電壓型正弦波逆變器一般應(yīng)具備以下特點(diǎn)即:逆變器的直流電壓可采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的不控整流電路；利用單一的功率電路及其控制，可同時(shí)調(diào)整輸出頻率和輸出電壓，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；由于輸出電壓的諧波頻率主要分布在開(kāi)關(guān)頻率及其以上頻段，因而輸出諧波含量低。4.2.3電壓型正弦波逆變器4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器電壓型正弦波逆變器的基本原理從圖4-24a中容易看出：在頻率恒定的一個(gè)正弦波周期中，斬控脈沖的占空比和斬控周期一定，而斬控脈沖的幅值則按正弦函數(shù)變化，當(dāng)要改變斬控波形的基波幅值時(shí)，若被斬控正弦波的幅值不變，則只需要控制斬控占空比即可。顯然，當(dāng)斬控頻率足夠高時(shí)，其斬控波形的諧波含量會(huì)足夠低。由于被斬控正弦波的頻率恒定，因此，該方案適用于交流變壓恒頻控制，屬于AC-AC變換中的交流斬波變換，其優(yōu)點(diǎn)就是可以直接對(duì)頻率一定的輸入（如50HZ交流電）進(jìn)行斬控，以調(diào)節(jié)交流斬波輸出的基波幅值。4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-24正弦波的斬波與脈寬調(diào)制a)正弦波斬波波形Ouωt>然而，針對(duì)實(shí)際廣泛應(yīng)用的交流變頻器，其主要采用交流變壓變頻（VVVF）控制策略，即在改變交流輸出幅值的同時(shí)，還需改變其交流輸出頻率。如何利用DC-AC變換來(lái)實(shí)現(xiàn)基于正弦波斬控的VVVF控制輸出呢？在交流斬波變換的基礎(chǔ)上，考慮將斬波變換的交流輸入變成直流輸入。4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-24正弦波的斬波與脈寬調(diào)制a)正弦波斬波波形實(shí)際上，PWM的基本原理可以由沖量等效原理進(jìn)行描述即：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其慣性環(huán)節(jié)的輸出基本相同。4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-24正弦波的斬波與脈寬調(diào)制a)正弦波斬波波形4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理

沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其慣性環(huán)節(jié)的輸出基本相同這里所謂的“沖量”是指窄脈沖的面積而“慣性環(huán)節(jié)的輸出基本相同”是指輸出波形的頻譜中，低頻段基本相同，僅在高頻段略有差異。圖4-25依次表示了四種沖量相等而形狀不同的脈沖波形，即矩形脈沖、三角波脈沖、正弦半波脈沖以及單位脈沖。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-25沖量相等而形狀不同的四種脈沖波形a)矩形脈沖波b)三角脈沖波c)正弦脈沖波d)單位脈沖波b)圖6-2沖量相等的各種窄脈沖的響應(yīng)波形具體的實(shí)例說(shuō)明“面積等效原理”a）u(t)－電壓窄脈沖，是電路的輸入。i(t)－輸出電流，是電路的響應(yīng)。4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理

可見(jiàn)，相同面積不同形狀的脈沖加在同一慣性環(huán)節(jié)上，得到的輸出響應(yīng)基本相同。這是PWM控制的理論基礎(chǔ)。針對(duì)直流電壓一定的電壓型逆變器，可以考慮另一種能使脈沖面積按正弦函數(shù)變化的脈沖斬控方案即：在足夠高的斬控頻率條件下，保持?jǐn)乜孛}沖的幅值不變，只改變脈沖的寬度，并使脈沖的寬度按正弦函數(shù)變化。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器Ouωt>Ouωt>同時(shí)改變其正弦函數(shù)的幅值和頻率即可同時(shí)改變變換器輸出基波的幅值和頻率。利用恒定直流輸入的DC-AC變換器完全可以實(shí)現(xiàn)基于正弦波斬控的VVVF控制輸出。4.2.3.1電壓型正弦波逆變器的基本原理

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器OwtUd-UdOwtUd-Ud4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

如何實(shí)現(xiàn)SPWM及其波形發(fā)生呢？計(jì)算法根據(jù)正弦波頻率、幅值和半周期脈沖數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算PWM波各脈沖寬度和間隔，據(jù)此控制逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷，就可得到所需PWM波形繁瑣，當(dāng)輸出正弦波的頻率、幅值或相位變化時(shí)，結(jié)果都要變化調(diào)制法輸出波形作調(diào)制信號(hào)，通過(guò)對(duì)載波的調(diào)制得到期望的PWM波通常采用等腰三角波或鋸齒波作為載波等腰三角波應(yīng)用最多，其任一點(diǎn)水平寬度和高度成線性關(guān)系且左右對(duì)稱(chēng)4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

如何實(shí)現(xiàn)SPWM及其波形發(fā)生呢？與任一平緩變化的調(diào)制信號(hào)波相交，在交點(diǎn)控制器件通斷，就得寬度正比于信號(hào)波幅值的脈沖，符合PWM的要求調(diào)制信號(hào)波為正弦波時(shí)，得到的就是SPWM波調(diào)制信號(hào)不是正弦波，而是其他所需波形時(shí)，也能得到等效的PWM波4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

基于載波的對(duì)稱(chēng)調(diào)制與非對(duì)稱(chēng)調(diào)制

采用三角載波和鋸齒載波的SPWM脈沖序列如圖4-27所示。令調(diào)制波頻率為fr，載波頻率為fc，則稱(chēng)N＝fc/

fr為載波比；令調(diào)制波幅值為Urm，載波幅值為Ucm，則稱(chēng)M＝Urm/Ucm為調(diào)制度。

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-27三角載波和鋸齒載波的SPWM及其脈沖序列a)三角載波SPWM及其脈沖序列b)鋸齒載波SPWM及其脈沖序列4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

基于載波的對(duì)稱(chēng)調(diào)制與非對(duì)稱(chēng)調(diào)制

采用三角載波的SPWM脈沖序列由于三角載波的對(duì)稱(chēng)特性，因而屬于對(duì)稱(chēng)載波調(diào)制；而采用鋸齒載波的SPWM脈沖序列由于鋸齒載波的非對(duì)稱(chēng)特性，因而屬于非對(duì)稱(chēng)載波調(diào)制。相比之下，鋸齒載波的SPWM實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，由于鋸齒載波固有的非對(duì)稱(chēng)特性，因而輸出波形中含有偶次諧波。而在相同的開(kāi)關(guān)頻率以及調(diào)制波條件下，三角載波的SPWM其輸出波形的諧波含量相對(duì)較低。

4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制異步調(diào)制對(duì)于任意的調(diào)制波頻率fr，載波頻率fc恒定的脈寬調(diào)制稱(chēng)為異步調(diào)制。在異步調(diào)制方式中，由于fc保持一定，因而當(dāng)fr變化時(shí)，調(diào)制波信號(hào)與載波信號(hào)不能保持同步，即載波比N與調(diào)制波頻率fr成反比，因此，異步調(diào)制具有以下特點(diǎn):由于fc固定，因而逆變器具有固定的開(kāi)關(guān)頻率。由于異步調(diào)制時(shí)的開(kāi)關(guān)頻率固定，所以對(duì)于需要設(shè)置輸出濾波器的正弦波逆變器（如UPS逆變電源）而言，輸出濾波器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)較為容易。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

異步調(diào)制一個(gè)調(diào)制波正、負(fù)半個(gè)周期中的脈沖數(shù)不固定，起始和終止脈沖的相位角也不固定。換言之，一個(gè)調(diào)制波正、負(fù)半個(gè)周期以及每半個(gè)周期中的前后1/4周期的脈沖波形不具有對(duì)稱(chēng)性。不同fr時(shí)的異步調(diào)制SPWM波形如圖4-28所示。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-28不同調(diào)制波頻率fr時(shí)的異步調(diào)制SPWM波形a)fr＝fr1b)fr＝fr24.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

異步調(diào)制當(dāng)fr較低時(shí)，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對(duì)稱(chēng)產(chǎn)生的不利影響較小當(dāng)fr增高時(shí)，N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對(duì)稱(chēng)的影響就變大采用異步調(diào)制時(shí)，SPWM的低頻性能好，而高頻性能較差。因此采用該方式時(shí)希望采用較高的fc，即在一個(gè)調(diào)制信號(hào)周期內(nèi)所包含的三角載波的個(gè)數(shù)較多，從而彌補(bǔ)脈沖不對(duì)稱(chēng)造成的影響。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

同步調(diào)制對(duì)于任意的調(diào)制波頻率fr，載波比N保持恒定的脈寬調(diào)制稱(chēng)為同步調(diào)制。在同步調(diào)制方式中，由于載波比N保持恒定，因而當(dāng)fr變化時(shí)，調(diào)制波信號(hào)與載波信號(hào)應(yīng)保持同步，即fc與fr成正比，因此，同步調(diào)制具有以下特點(diǎn)：由于fc與fr成正比，因而當(dāng)fr變化時(shí)，fc也相應(yīng)變化，這就使逆變器的開(kāi)關(guān)頻率不固定。由于同步調(diào)制時(shí)的開(kāi)關(guān)頻率隨fr的變化而變化，所以對(duì)于需要設(shè)置輸出濾波器的正弦波逆變器（如UPS逆變電源）而言，輸出濾波器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)較為困難。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

同步調(diào)制由于載波比N保持一定，當(dāng)fr變化時(shí)，一個(gè)調(diào)制波周期中的脈沖數(shù)將固定不變。當(dāng)載波比N為奇數(shù)時(shí)，一個(gè)調(diào)制波正、負(fù)半個(gè)周期以及半個(gè)周期中的前后1/4周期的脈沖波形具有對(duì)稱(chēng)性。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-29不同調(diào)制波頻率fr時(shí)的同步調(diào)制SPWM波形a)fr＝fr1b)fr＝fr2

4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

同步調(diào)制三相電路中公用一個(gè)三角波載波，且取N為3的整數(shù)倍，使三相輸出對(duì)稱(chēng)。（為使一相的PWM波正負(fù)半周鏡對(duì)稱(chēng)）fr很低時(shí)，fc也很低，由調(diào)制帶來(lái)的諧波不易濾除fr很高時(shí)，fc會(huì)過(guò)高，使開(kāi)關(guān)器件難以承受。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

分段同步調(diào)制

對(duì)比同步與異步調(diào)制發(fā)現(xiàn)兩者具有互補(bǔ)的性能特點(diǎn)，但是對(duì)于各自不足的改進(jìn)，都是通過(guò)提高開(kāi)關(guān)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)，而提高開(kāi)關(guān)頻率會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗增加。是否可將同步與異步調(diào)制相結(jié)合，構(gòu)成一種新的調(diào)制方案呢？分段同步調(diào)制上是在結(jié)合異步調(diào)制優(yōu)點(diǎn)（低頻特性好）基礎(chǔ)上，并克服了同步調(diào)制的不足（低頻特性差）而產(chǎn)生的。分段同步調(diào)制，就是首先將fr的變化范圍劃分為若干個(gè)頻段區(qū)域，在每個(gè)頻段區(qū)域中，采用同步調(diào)制（載波比N為奇數(shù)且恒定）。在fr高的頻段采用較低的N，使載波頻率不致過(guò)高在fr低的頻段采用較高的N，使載波頻率不致過(guò)低4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

SPWM脈沖信號(hào)的生成SPWM脈沖信號(hào)的生成是指：通過(guò)模擬或數(shù)字電路對(duì)載波信號(hào)和調(diào)制波信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋容^運(yùn)算處理，從而生成與調(diào)制波信號(hào)相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)，以此驅(qū)動(dòng)正弦波逆變器的功率開(kāi)關(guān)。SPWM脈沖信號(hào)的生成主要包括模擬生成法和數(shù)字生成法。1)模擬生成法——模擬比較法是將載波信號(hào)（如三角波信號(hào)）和調(diào)制波信號(hào)（如正弦波信號(hào)）通過(guò)模擬比較器進(jìn)行比較運(yùn)算，從而輸出SPWM脈沖信號(hào)。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-31SPWM脈沖信號(hào)模擬比較法生成的原理電路4.2.3.2正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的基本問(wèn)題

SPWM脈沖信號(hào)的生成2)數(shù)字生成法1——自然采樣法是通過(guò)聯(lián)立三角載波信號(hào)和正弦調(diào)制波信號(hào)的函數(shù)方程并求解出三角載波信號(hào)和正弦調(diào)制波信號(hào)交點(diǎn)的時(shí)間值，從而求出相應(yīng)的脈寬和脈沖間隙時(shí)間以生成SPWM脈沖信號(hào)。自然采樣法實(shí)際上就是模擬比較法的數(shù)字實(shí)現(xiàn)，其原理如圖4-32所示。4.1概述

4.1.1逆變器的基本原理

4.1.2逆變器的分類(lèi)

4.1.3逆變器的性能指標(biāo)

4.2電壓型逆變器（VSI）

4.2.1電壓型方波逆變器4.2.2電壓型階梯波逆變器4.2.3電壓型正弦波逆變器4.3空間矢量PWM控制

4.3.1三相VSR空間電壓矢量分布4.3.2空間電壓矢量的合成4.4電流型逆變器4.4.1電流型方波逆變器4.4.2電流型階梯波逆變器圖4-32SPWM脈沖信號(hào)自然