【正文】 有些負(fù)載雖然也用工頻電源供電 ， 但對電源的頻率穩(wěn)定性 、 波形畸變等有嚴(yán)格要求 ， 且絕不允許瞬時停電 。 概述 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) ? UPS基本工作原理 ? 市電正常時，由市電供電，市電經(jīng)整流器整流為直流，再逆變?yōu)?50Hz恒頻恒壓的交流電向負(fù)載供電。 2. 逆變器的三種基本變換方式 —— 方波變換、階梯波變換、正弦波變換。 6. 空間矢量 PWM控制的基本問題 —— 原理、矢量分布、矢量合成。 ? 圖 42a中 ， 當(dāng)功率管 VT1（ VD1） 和 VT4（VD4） 導(dǎo)通而 VT2（ VD2） 和 VT3（ VD3）關(guān)斷時 ， 輸出電壓為正的方波電壓；當(dāng)功率管 VT2（ VD2） 和 VT3（ VD3） 導(dǎo)通而VT1（ VD1） 和 VT4（ VD4） 關(guān)斷時 ， 輸出電壓為負(fù)的方波電壓 。 方波（如圖 43a所示）或120176。 方波）。 ? 顯然 ， 采用 SPM控制方式時 ， 逆變器輸出方波的幅值即逆變器直流側(cè)電壓 （ 或電流 ） 的幅值恒定 。 ? 研究表明：對于 180176。 方波變換方式的輸出波形的 THD比 180176。NNNN39。若調(diào)制脈沖的寬度按正弦分布，則稱之為正弦脈沖寬度調(diào)制（ SPWM），基于 SPWM控制的逆變器輸出波形如圖 45a所示。 t?b ) 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 逆變器的分類 1. 按直流側(cè)儲能元件的性質(zhì)，逆變器可分為 電壓型逆變器 （ VSI－ Voltage Source Inverter）和 電流型逆變器 （ CSI－Current Source Inverter） 。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 逆變器的分類 2. 按逆變器輸出波形的不同，逆變器可分為 方波逆變器 、 階梯波逆變器 、以及 正弦波逆變器 等。 6. 按逆變器輸出交流電的相數(shù)的不同，逆變器可分為 單相逆變器 、三相逆變器 以及 多相逆變器 。 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 逆變器的性能指標(biāo) 1．逆變器的輸出波形性能指標(biāo) ⑴ 諧波系數(shù) HF（ Harmonic Factor） : ? 表征實際波形中第 n次諧波與基波相比的相對值。 ? 第 n次諧波系數(shù) HFn定義為： ? 考察第 n次諧波對波形畸變的影響程度，可定義第 n次諧波的畸變系數(shù) DFn為 ? ⑷ 最低次諧波 LOH（ LowestOrder Harmonic） 213,2221 n1??????????????? ??????nnUUDF21 nUUDF nn ? 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 逆變器的性能指標(biāo) 2． 其它主要性能指標(biāo) ⑴ 額定容量 ⑵ 逆變效率 ⑶ 輸出頻率精度 ⑷ 功率密度 ⑸ 輸出直流分量 ⑹ 過載能力 ⑺ 短路能力 ⑻ 允許輸入電壓 ⑼ 輸出電壓精度 ⑽ 負(fù)載功率因數(shù) ⑾ 平均無故障間隔時間（ MTBF） 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 電壓型逆變器（ VSI） ? 電壓型逆變器的直流側(cè)以電容為能量緩沖元件，從而使其直流側(cè)呈現(xiàn)出電壓源特性。 ④ 逆變器輸出電壓的控制可以通過 PAM 和 PWM來實現(xiàn)。 1． 電壓型單相全橋方波逆變器 該逆變器由四個橋臂構(gòu)成。 導(dǎo)電的交流方波電壓 ? 其方波電壓幅值即為逆變器的直流電壓幅值，其互補驅(qū)動信號與輸出波形如圖 47所示。 ,cruucmUrmU ? 2? c三 角 載 波 u ru(矩 形 調(diào) 制 波 參 考 波 ）t?t?t?t?ru cu???G 2 G 3U , UabU DUDU??G 1 G 4,UU 2?2?2????22??2?+22??V T 1 T V 導(dǎo) 通V T 2 T 3 、 V導(dǎo) 通b（ ） 載 波 、 調(diào) 制 波c（ ） 驅(qū) 動 信 號d（ ） 輸 出 電 壓Za b2dU2dU 1VT2VT 3VT4VT1VD2VD 3VD4VDaia（ ） 電 路? 改變矩形調(diào)制波的幅值大小就可以線性改變功率管驅(qū)動信號的寬度，從而改變輸出方波電壓的寬度，即改變輸出電壓的基波幅值 ? 若需改變輸出電壓的頻率，則只要同步改變?nèi)禽d波和矩形調(diào)制波的周期 Ts即可 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 電壓型單相方波逆變器 2) 對稱單脈沖調(diào)制 ? 輸出方波電壓的寬度 θ為 : ? M為調(diào)制系數(shù)，且定義 M＝Urm/Ucm。 ,cruucmU rm? 2?c三 角 載 波 u ru(矩 形 調(diào) 制 波 參 考 波 ）t?ru cu?b（ ） 載 波 、 調(diào) 制 波t?abU DDU? 2??V T 1 T V 導(dǎo) 通V T 2 T 3 、 V導(dǎo) 通d（ ） 輸 出 電 壓 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 電壓型單相方波逆變器 3） 移相單脈沖調(diào)制 ? 特點：單相全橋逆變器四個功率管驅(qū)動信號均為 180176。 tuo0t1t2t3uo圖 49移相單脈沖調(diào)制時驅(qū)動信號與輸出波形 a) 驅(qū)動信號 b) 輸出波形 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 tu G 10tu G 20tu G 30tu G 40θ電力電子技術(shù) 2. 電壓型單相半橋方波逆變器 ? 對于一定直流側(cè)電壓且采用單脈沖調(diào)制的電壓型單相全橋逆變器，當(dāng)需要逆變器在較低的輸出交流電壓范圍運行時，其輸出方波脈沖相對較窄。 ? 但是要在不降低逆變器直流電壓且采用單脈沖控制的條件下，適當(dāng)降低逆變器輸出方波電壓的電壓幅值，則必須對電壓型單相全橋方波逆變器的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。 an?+V D2V D1aiduZ+no1C o2C 1VT 2VTa( a ) 電 路?1T驅(qū) 動1T驅(qū) 動T2ssT3T2sb（ ） 電 壓 波 形tdu21ai?1VT 驅(qū) 動2VT 驅(qū) 動1 T4 s3 T4 s sTc（ ） 電 阻 負(fù) 載 電 路 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 電壓型單相方波逆變器 ? 電壓型單相半橋方波逆變器與電壓型單相全橋方波逆變器相比 : ? 少用了一半的功率器件 ? 當(dāng)直流側(cè)電壓相等時， 180176。 ? 若以圖 412所示的逆變器直流電壓中心點為電位參考點 ， 控制相應(yīng)的功率管使逆變器各相輸出相位互差 120176。 導(dǎo)電方式 。 ② 相鄰相的橋臂驅(qū)動信號相位互差 120176。 導(dǎo)電方式時的相關(guān)波形 du 1VT 2VT3VT4VT 5VT6VT 5VD1VD 3VD4VD 6VD 2VDabc aZbZ cZn 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 ? 這種調(diào)制方式有以下 特征 ： ④ 按圖 412所標(biāo)功率器件的序號，相鄰序號的功率管的驅(qū)動信號相位互差 60176。 Ud/ 177。 。 導(dǎo)電方式的三相橋式方波逆變器共有六個非零電壓開關(guān)模式 。如果取時間坐標(biāo)為相電壓階梯波的起點 ， 并利用傅立葉分析 ，則不難求得逆變器輸出 a相電壓的瞬時值 uan為 圖 413電壓型三相橋式逆變器180176。 的交流方波波形 。 導(dǎo)電方式 ： ? 這種調(diào)制方式要求逆變器中功率管的驅(qū)動信號為 120176。 ② 相鄰相的橋臂驅(qū)動信號相位互差 120176。 導(dǎo)電的交流方波波形，其方波幅值為 Ud/2 ④ 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 60176。 000000anUbnUUabUbcUcaU612345612dU??2??3?2?43?532?d t?t?t?t?t?t? 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 ⑴ 120176。 ? 由于任何時刻只有兩個橋臂導(dǎo)電，從而導(dǎo)致功率器件的利用率較低，因此電壓型三相橋式逆變器一般不采用 120176。 導(dǎo)電方式主要運用于電流型三相橋式逆變器的控制中 000000anUbnUUabUbcUcaU612345612dU??2??3?2?43?532?d t?t?t?t?t?t? 概述 電壓型逆變器（ VSI） 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 電力電子技術(shù) 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)種類主要包括：變壓器移相疊加結(jié)構(gòu) 、 級聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu)以及多電平結(jié)構(gòu) 。 a )逆 變 器 1逆 變 器 22?? 1 : 11 : 1 2?iu ouu1u)2(s i n2s i n1π4,5,3,11 ?????????ntnnnEu ?? (417) )2(s i n2s i n1π4,5,3,12 ?????????ntnnnEu ??(418) ??????????,5,