逆變器調(diào)制方法

1、逆變器調(diào)制方法,PWM (Pulse Width Modulation)控制就是 脈寬調(diào)制技術(shù) 即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值)。 PWM控制的思想源于通信技術(shù)，全控型器件的發(fā)展使得實現(xiàn)PWM控制變得十分容易。,逆變器調(diào)制方法,PWM調(diào)制的基本思想 PWM調(diào)制方法的實現(xiàn) 規(guī)則采樣法,PWM調(diào)制的基本思想,1）重要理論基礎(chǔ)面積等效原理,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，其效果基本相同。,PWM控制的基本思想,b),沖量相等的各種窄脈沖的響應(yīng)波形,具體的實例說明“面積等效原理”,a）,PWM控制的基本思想,如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替

2、一個正弦半波,PWM控制的基本思想,對于正弦波的負半周，采取同樣的方法，得到PWM波形，因此正弦波一個完整周期的等效PWM波為：,根據(jù)面積等效原理，正弦波還可等效為下圖中的PWM波，而且這種方式在實際應(yīng)用中更為廣泛。,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),1）計算法,根據(jù)正弦波頻率、幅值和半周期脈沖數(shù)，準(zhǔn)確計算PWM波各脈沖寬度和間隔，據(jù)此控制逆變電路開關(guān)器件的通斷，就可得到所需PWM波形。 本法較繁瑣，當(dāng)輸出正弦波的頻率、幅值或相位變化時，結(jié)果都要變化。,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),2）空間矢量調(diào)制方法,用在三相系統(tǒng)中 適合數(shù)字實現(xiàn) 這里不做詳細介紹,6.2.1 計算法和調(diào)制法,3）單極性PWM控制方式（單相橋逆

3、變）,ur正半周，V1保持通，V2保持斷。 當(dāng)uruc時使V4通，V3斷，uo=Ud 。 當(dāng)uruc時使V4斷，V3通，uo=0 。 ur負半周，請自己分析。,單極性PWM控制方式波形,在ur和uc的交點時刻控制IGBT的通斷。,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),3）雙極性PWM控制方式（單相橋逆變）,在ur的半個周期內(nèi)，三角波載波有正有負，所得PWM波也有正有負，其幅值只有Ud兩種電平。 同樣在調(diào)制信號ur和載波信號uc的交點時刻控制器件的通斷。 ur正負半周，對各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同。,當(dāng)ur uc時，給V1和V4導(dǎo)通信號，給V2和V3關(guān)斷信號。 如io0，V1和V4通，如io0，VD2和VD3通，

4、uo=-Ud 。,雙極性PWM控制方式波形,在ur和uc的交點時刻控制IGBT的通斷。,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),對照上述兩圖可以看出，單相橋式電路既可采取單極性調(diào)制，也可采用雙極性調(diào)制，由于對開關(guān)器件通斷控制的規(guī)律不同，它們的輸出波形也有較大的差別。,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),4）雙極性PWM控制方式（三相橋逆變）,三相橋式PWM型逆變電路,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),三相橋式PWM型逆變電路,三相橋式PWM逆變電路波形,下面以U相為例分析控制規(guī)律：,當(dāng)urUuc時，給V1導(dǎo)通信號，給V4關(guān)斷信號，uUN=Ud/2。 當(dāng)urUuc時，給V4導(dǎo)通信號，給V1關(guān)斷信號，uUN=-Ud/2。 當(dāng)給V1(V4)加

5、導(dǎo)通信號時，可能是V1(V4)導(dǎo)通，也可能是VD1(VD4)導(dǎo)通。 uUN、uVN和uWN的PWM波形只有Ud/2兩種電平。 uUV波形可由uUN-uVN得出，當(dāng)1和6通時，uUV=Ud，當(dāng)3和4通時，uUV=Ud，當(dāng)1和3或4和6通時，uUV=0。,PWM調(diào)制方法的實現(xiàn),輸出線電壓PWM波由Ud和0三種電平構(gòu)成 負載相電壓PWM波由(2/3)Ud、(1/3)Ud和0共5種電平組成。 防直通的死區(qū)時間 同一相上下兩臂的驅(qū)動信號互補，為防止上下臂直通而造成短路，留一小段上下臂都施加關(guān)斷信號的死區(qū)時間。 死區(qū)時間的長短主要由開關(guān)器件的關(guān)斷時間決定。 死區(qū)時間會給輸出的PWM波帶來影響，使其稍稍偏離正弦波。,三相橋式PWM型逆變電路,三相橋式PWM逆變電路波形,規(guī)則采樣法,1）自然采樣法： 按照SPWM控制的基本原理產(chǎn)生的PWM波的方法，其求解復(fù)雜，難以在實時控制中在線計算，工程應(yīng)用不多。,2）規(guī)則采樣法 工程實用方法，效果接近自然采 樣法，計算量小得多。,規(guī)則采樣法,三角波兩個正峰值之間為一個采樣周期Tc 。 自然采樣法中，脈沖中點不和三角波(負峰點)重合。 規(guī)則采樣法使兩者重合，使計算大為減化。 如