【正文】 空間矢量 PWM控制 VSR空間電壓矢量分布 電流型逆變器 負(fù) 載aSbSdI dL逆 變 器 的 原 理 拓 撲電力電子技術(shù) ? 以圖 42a所示的單相電壓型全橋逆變器原理電路來討論逆變器的基本原理 。 ? 脈沖幅值調(diào)制（ PAM）是指：逆變器的輸出頻率可由 180176。 方波或 120176。 范圍調(diào)節(jié) ，逆變器的輸出波形如圖 43e所示 。 ? 但是 PAM方式由于輸出方波的導(dǎo)電角恒定 ， 因此無需采用快速的全控型功率元件 （ 如 IGBT等 ） 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) 2. 階梯波變換方式 ? 采用方波變換方式時 ， 雖然逆變器的控制較為簡單 ， 但交流輸出諧波較大 。 ? 為何 120176。1U 正 弦 波階 梯 波o t?π2u mU π39。51D C A C2D C A C3D C A CT 1T NT 2iu fLLRfC1u2uNuoub ) 2. 階梯波變換方式 ? 由于這種多電平輸出的交流波形形似階梯波形 ， 因此采用方波疊加的DCAC變換方式成為交流階梯波變換 ， 如圖 44a所示 。 ? 實(shí)現(xiàn)這種交流階梯波變換的原理電路如圖 44b所示 —— 分相疊加的組合逆變器結(jié)構(gòu) ， 通過多組采用方波變換的逆變器進(jìn)行移相疊加組合 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) 逆變器的基本原理 a ) 39。4U 39。 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 t?a )ou電力電子技術(shù) 逆變器的基本原理 3. 斬控調(diào)制方式 ②脈沖頻率調(diào)制（ PFM） ： 這種控制方式是指調(diào)制脈沖寬度和幅值固定不變，而脈沖調(diào)制頻率可調(diào)。 ? 逆變器中直流側(cè)必須設(shè)置 儲能元件 ，如電感元件和電容元件。 ? 方波逆變器常采用脈沖幅值調(diào)制（ PAM）控制 ? 階梯波逆變器常采用移相疊加控制或多電平控制 ? 正弦波逆變器則常采用脈沖寬度調(diào)制（ PWM）控制 3. 按逆變器功率電路結(jié)構(gòu)形式的不同，逆變器可分為 半橋逆變器 、全橋逆變器 、 推挽式逆變器 等。 7. 按逆變器輸入、輸出是否隔離，逆變器可分為 隔離型逆變器 和非隔離型逆變器 。 ? 第 n次諧波系數(shù) HFn定義為第 n次諧波分量有效值 Un與基波分量有效值 U1之比，即 ⑵ 總諧波畸變系數(shù) THD（ Total Harmonic Distortion Factor） ? 表征實(shí)際波形同基波分量的接近程度。 ? 電壓型逆變器有以下主要 特點(diǎn) ： ① 直流側(cè)有足夠大的儲能電容元件，直流側(cè)呈現(xiàn)出電壓源特性。 ? 依據(jù)電壓型逆變器的控制方式和結(jié)構(gòu)的不同，電壓型逆變器主要可分為 方波型 、 階梯波型 、 正弦波型 （ PWM型）三類。 ? 這種電壓型單相全橋方波逆變器的輸出波形控制主要有脈沖幅值調(diào)制（ PAM）和單脈沖調(diào)制（ SPM）兩類，而單脈沖調(diào)制又包含對稱單脈沖調(diào)制和移相單脈沖調(diào)制。 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 Za bdU 1VT2VT3VT4VT1VD2VD3VD4VDaiDi( a )電 路a bu? 14TT驅(qū) 動 V 、 V23TT驅(qū) 動 V 、 V?dU 14TT驅(qū) 動 V 、 Vt2?電力電子技術(shù) 功率管的實(shí)際導(dǎo)通角則與負(fù)載電流－電壓相位角有關(guān)。 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 rmcmπ πU MU? ???????? （ 48） π)(dπ22d2)π(2)π(2dab ??? UωtUU ???????? ? ??（ 49） ,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? 顯然， M≤1， θ≤π 。 方波 ， 并且負(fù)載一端上下橋臂的驅(qū)動信號相位固定 ，而負(fù)載另一端上下橋臂的驅(qū)動信號相位可移動 。 ? 造成上述情況的 原因 主要是由于電壓型單相全橋逆變器工作時，其輸出的方波電壓幅值總是等于直流電壓幅值，因此若要輸出較低的交流電壓，則必然使輸出方波的寬度調(diào)窄 ? 那么一定的直流側(cè)電壓條件下，如何改善較低交流電壓輸出時電壓型單相逆變器的性能呢？ 電壓型單相方波逆變器 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) 2. 電壓型單相半橋方波逆變器 ? 為此，可考慮降低逆變器輸出方波電壓的電壓幅值以使輸出方波電壓的脈沖寬度變寬。 電壓型單相方波逆變器 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) 電壓型單相方波逆變器 2. 電壓型單相半橋方波逆變器 ? 在 0≤t≤Ts/2期間， VT1得到驅(qū)動，VT2截止，逆變器的輸出電壓uan＝＋ Ud/2 ； ? 在 Ts/2≤t﹤ Ts期間， VT2得到驅(qū)動， VT1截止，逆變器的輸出電壓 uan＝－ Ud/2 ? 在直流側(cè)電壓相同的情況下，電壓型單相半橋逆變器輸出方波電壓的幅值只有電壓型單相全橋逆變器輸出方波電壓的一半。 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 負(fù)載abAB*O1VT 2VT1VD 2VDDU圖 411帶中心抽頭變壓器的電壓型單相推挽式方波逆變器電路 與單相全橋方波逆變器相比，帶中心抽頭變壓器的電壓型單相推挽式方波逆變器器件少用了一倍，但在直流側(cè)電壓相同的情況下其開關(guān)管耐壓卻要高出一倍！ 電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 ? 方波調(diào)制是 DCAC變換最簡單的一種控制方式 。 導(dǎo)電方式和 120176。 互補(bǔ)控制模式。 ⑴ 180176。 Ud/ 177。 導(dǎo)電方式時的相關(guān)波形 ω tπ2 πω tπ2 πuc aooπ / 34 π / 3ω tπua nω tub nω tπuc nω tπua booooπ / 6 π / 2yyNMUdUd/ 32 Ud/ 3Mub c dU 1VT2VT3VT4VT 5VT6VT 5VD1VD 3VD4VD 6VD 2VDabc aZbZ cZn電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 ? 對于 180176。 導(dǎo)電方式的電壓型三相橋式逆變器的相電壓波形 ，該波形為交流六階梯波波形 。 1)， 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 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 ?????? ????????? tttttUtu ????? 13s i n13 111s i n1117s i n715s i n51s i nπ2)( danda n lm 2πUU ? （ 414） 電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 ? 另外 ， 考慮 180176。 導(dǎo)電方式時的相關(guān)波形 ω tπ2 πω tπ2 πuc aooπ / 34 π / 3ω tπua nω tub nω tπuc nω tπua booooπ / 6 π / 2yyNMUdUd/ 32 Ud/ 3Mub c)13si n13111si n1117si n715si n51( si nπ32)( dab?????????tttttUtu?????（ 415） 電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 ? 從式 （ 415） 分析可知 ， 180176。 導(dǎo)通間隙。 導(dǎo)電方式： 電力電子技術(shù) 電壓型三相橋式方波逆變器 （ 2） 120176。 就發(fā)生一次電平的突變，且電平取值分別為 177。 導(dǎo)電方式 ： ? 由于每相的上下橋臂均采用 120176。 導(dǎo)電方式，而采用 180176。 導(dǎo)電方式運(yùn)用于電機(jī)驅(qū)動時，由于存在一相的斷流，因此換流時存在電壓尖峰，需要加濾波電路 ? 120176。 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 ??1u2u iua )逆 變 器 1逆 變 器 22?? 1 : 11 : 1 2?iu ouu1ub )o i2u )2(s i n2s i n1π4 ,5,3,11 ?? ???? ??? n tnnnEu ?? (417) )2(s i n2s i n1π4,5,3,12 ?????????ntnnnEu ??(418) 0 1 21 , 3, 5 ,42 s in c o s s in ( )π 22nE n nu u u n tn? ??? ????? ? ? ?(419） 電力電子技術(shù) 1. 單相變壓器串聯(lián)移相疊加結(jié)構(gòu) ? 值得一提的是：為消除第 n次諧波 ， 則 cos(nφ/2)=0， 即 (nφ/2)＝ 2kπ177。 同理 , 在消除 5次諧波時 ， n為 5以及 5的奇數(shù)倍 。 后再進(jìn)行串聯(lián)疊加 。 π/4, k＝ 0， 1， 2， 3， … ， n =8k +4177。 ? 另外，進(jìn)一步分析式 (424)可知，輸出電壓 u中的諧波含量與脈沖寬度 θ有關(guān)，當(dāng) θ＝ 150176。 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 U V WU2uU Nuiu 1T2T1A2 1A2 2A2 2B2 1B1B1C2 1C2 2CUu1圖 417兩個三相電壓型逆變器采用變壓器串聯(lián)移相疊加的電路結(jié)構(gòu) 電力電子技術(shù)