電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)陳伯時(shí)6-4變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中的脈寬調(diào)制pwm技術(shù)-wenkub
2023-05-21 15:48:08 本頁面
【正文】 波脈寬調(diào)制 (SPWM)技術(shù) 1. PWM調(diào)制原理 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。 由于 PWM變壓變頻器的應(yīng)用非常廣泛，已制成多種專用集成電路芯片作為 SPWM信號的發(fā)生器，后來更進(jìn)一步把它做在微機(jī)芯片里面，生產(chǎn)出多種帶 PWM信號輸出口的電機(jī)控制用的 8位、 16位微機(jī)和 DSP芯片。 ?????? ??? ??mii kkUU1c os)1(212 ?πdkm電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 12 ? ? 需要值??????? 54321dm1 c os2c os2c os2c os2c os21π2 ?????UU? ? 05c os25c os25c os25c os25c os21π52 54321dm5 ??????? ?????UU? ? 07c os27c os27c os27c os27c os21π72 54321dm7 ??????? ?????UU? ? 011c os211c os211c os211c os211c os21π112 54321dm11 ??????? ?????UU? ? 013c os213c os213c os213c os213c os21π132 54321dm13 ??????? ?????UU電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 13 上述 5個(gè)方程中共有 α 1， α 2 ， ? ， α 5，這 5個(gè)需要求解的開關(guān)時(shí)刻相位角，一般采用數(shù)值法迭代求解。 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 14 電流滯環(huán)跟蹤 PWM(CHBPWM)控制技術(shù) 應(yīng)用 PWM控制技術(shù)的變壓變頻器一般都是電壓源型的，它可以按需要方便地控制其輸出電壓，為此前面兩小節(jié)所述的 PWM控制技術(shù)都是以輸出電壓近似正弦波為目標(biāo)的。 ◆ 當(dāng)環(huán)寬選得較大時(shí)，可降低開關(guān)頻率，但電流波形失真較多，諧波分量高； ◆ 如果環(huán)寬太小，電流波形雖然較好，卻使開關(guān)頻率增大了。 為了克服這個(gè)缺點(diǎn) ， 可以采用具有恒定開關(guān)頻率的電流控制器 ， 或者在局部范圍內(nèi)限制開關(guān)頻率 ， 但這樣對電流波形都會(huì)產(chǎn)生影響 。 。用公式表示，則有 C0B0A0s uuuu ???（ 739） 與定子電壓空間矢量相仿，可以定義定子電流和磁鏈的空間矢量 Is 和 Ψs 。 tΨ 1jms ew?Ψ（ 643） 其中 Ψm是磁鏈 Ψs的幅值， w1為其旋轉(zhuǎn)角速度。 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 31 ? 主電路原理圖 三相逆變器 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 32 ? 開關(guān)工作狀態(tài) 如果，圖中的逆變器采用 180176。各相對直流電源中點(diǎn)的電壓都是幅值為 UAO’ = Ud / 2 UBO’ = UCO’ = Ud /2 O + iC U d iA iB id VT1 VT6 VT2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 36 （ b）工作狀態(tài) 100的合成電壓空間矢量 ? 由圖可知，三相的合成空間矢量為 u1，其幅值等于 Ud，方向沿 A軸（即 X軸）。 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 39 （ 2）定子磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 ? 電壓空間矢量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系 一個(gè)由電壓空間矢量運(yùn)動(dòng)所形成的正六邊形軌跡也可以看作是異步電動(dòng)機(jī)定子磁鏈?zhǔn)噶慷它c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡?？梢?，在任何時(shí)刻，所產(chǎn)生的磁鏈增量的方向決定于所施加的電壓，其幅值則正比于施加電壓的時(shí)間。 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng) 45 ?基本思路 逼近圓形時(shí)的磁鏈增量軌跡 如果要逼近圓形，可以增加切換次數(shù)，設(shè)想磁鏈增量由圖中的??11 ， ??12 ， ??13 ， ??14 這 4段組成。 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)
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