wm控制技術(shù)ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 +udCV5VD5V6VD6ubibucic圖 730 三相橋式 PWM整流電路 PWM整流電路的控制方法 ? 有多種控制方法 ， 根據(jù)有沒有引入電流反饋可分為兩種 沒有引入交流電流反饋的 —— 間接電流控制 引入交流電流反饋的 —— 直接電流控制 1． 間接電流控制 ? 間接電流控制也稱為相位和幅值控制 ? 按圖 729a（ 逆變時(shí)為圖 729b） 的相量關(guān)系來控制整流橋交流輸入端電壓 ， 使得輸入電流和電壓同相位 ，從而得到功率因數(shù)為 1的控制效果 ? 圖 731， 間接電流控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ? 圖中的 PWM整流電路為圖 730的三相橋式電路 ? 控制系統(tǒng)的閉環(huán)是整流器直流側(cè)電壓控制環(huán) ?控制原理 ? 和實(shí)際直流電壓 ud比較后送入 PI調(diào)節(jié)器 ， PI調(diào)節(jié)器的輸出為一直流電流信號(hào) id， id的大小和整流器交流輸入電流幅值成正比 ? 穩(wěn)態(tài)時(shí) ， ud= ， PI調(diào)節(jié)器輸入為零 ， PI調(diào)節(jié)器的輸出id和負(fù)載電流大小對(duì)應(yīng) ， 也和交流輸入電流幅值相對(duì)應(yīng) ? 負(fù)載電流增大時(shí) ， C放電而使 ud下降 ， PI的輸入端出現(xiàn)正偏差 ， 使其輸出 id增大 ， 進(jìn)而使交流輸入電流增大 ，也使 ud回升 。 Ud五個(gè)電平，比非多重化時(shí)諧波有所減少 ? 電抗器上所加電壓頻率為載波頻率，比輸出頻率高得多，只要很小的電抗器就可以了 ? 輸出電壓所含諧波角頻率仍可表示為 n?c+k?r，但其中 n為奇數(shù)時(shí)的諧波已全被除去，諧波最低頻率在 2?c附近，相當(dāng)于電路的等效載波頻率提高一倍 圖6 2 1Ud UdOurUurVuc2uc1? tuUVuO? tO? tO? tO? tO? tuU 1 N 39。uUVu1 11 1 0 . 5uP2Ud?2Ud? 不論 urU urV1和 urW1幅值的大小 ， urU、 urV、 urW總有 1/3周期的值和三角波負(fù)峰值相等 。 2?r和 2?c177。2?2?正弦調(diào)制信號(hào)波 式中， a稱為調(diào)制度， 0≤a1；?r為信號(hào)波角頻率。OttttOOOuW N 39。 1/3)Ud和 0共 5種電平組成 ? 防直通死區(qū)時(shí)間 ? 同一相上下兩臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ) ， 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(hào)的死區(qū)時(shí)間 ? 死區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)短主要由開關(guān)器件的關(guān)斷時(shí)間決定 ? 死區(qū)時(shí)間會(huì)給輸出的PWM波帶來影響 ， 使其稍稍偏離正弦波 圖6 8ucurUurVurWuuU N 39。 圖6 7調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNN39。uW N 39。uUNuUVUd UdO? tOOOOO? t? t? t? t? t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud22 Ud圖6 7調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNN39。2?2??規(guī)則采樣法特點(diǎn) ?工程實(shí)用方法，效果接近自然采樣法，計(jì)算量小得多 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。39。O? tO? tO? tO? tuV N 39。uW N 39。uV N 39。 ? ， 和 分別和各自的電源電壓同相位 ， 其幅值和反映負(fù)載電流大小的直流信號(hào) id成正比 ， 這是整流器運(yùn)行時(shí)所需的交流電流指令信號(hào) 。 PWM整流電路最基本的工作狀態(tài) ? b： 超前 相角 ? ， 和 反相 ， 逆變狀態(tài) ， 說明 PWM整流電路可實(shí)現(xiàn)能量正反兩個(gè)方向的流動(dòng) ， 這一特點(diǎn)對(duì)于需再生制動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)很重要 ? c： 滯后 相角 ?， 超前 90176。 1/2)Ud、177。uW N 39。 1, m=1,2,… ； n=2,4,6,… 時(shí)， ? 和單相比較 (圖 713)，共同點(diǎn)是都不含低次諧波，一個(gè)較顯著的區(qū)別是載波角頻率 ?c整數(shù)倍的諧波沒有了，諧波中幅值較高的是 ?c177。?? 39。uV N 39。 2/3)Ud 、(177。 Ud兩種電平 ?仍在調(diào)制信號(hào) ur和載波信號(hào) uc的交點(diǎn)控制器件的通斷 ?ur正負(fù)半周，對(duì)各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同 ? 當(dāng) ur uc時(shí) ， 給 V1和 V4導(dǎo)通信號(hào) ， 給 V2和 V3關(guān)斷信號(hào) ? 如 io0， V1和 V4通 ， 如 io0，VD1和 VD4通 ， uo=Ud ? 當(dāng) uruc時(shí) ， 給 V2和 V3導(dǎo)通信號(hào) ， 給 V1和 V4關(guān)斷信號(hào) ? 如 io0， V2和 V3通 ， 如 io0，VD2和 VD3通 ， uo= Ud ? 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 圖6 6urucuO? tO? tuouofuoUd Ud圖 76 雙極性 PWM控制方式波形 信號(hào)波載波圖6 4調(diào)制電路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoR Luruc? 采用雙極性 PWM控制方式 ? 三相的 PWM控制公用三角波載波 uc ? 三相的調(diào)制信號(hào) urU、 urV和 urW依次相差 120176。uUNuUVUd UdO? tOOOOO? t? t? t? t? t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud22 Ud? 當(dāng) urUuc時(shí) ， 給 V1導(dǎo)通信號(hào) ， 給 V4關(guān)斷信號(hào) ， uUN’=Ud/2 ? 當(dāng) urUuc時(shí) ， 給 V4導(dǎo)通信號(hào) ， 給 V1關(guān)斷信號(hào) ， uUN’=Ud/2 ? 當(dāng)給 V1(V4)加導(dǎo)通信號(hào)時(shí) ， 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177。C+C+urUurVurW2Ud2Ud? 這是計(jì)算法中一種較有代表性的方法 ? 圖 79輸出電壓半周期內(nèi) ， 器件通 、 斷各 3次（ 不包括 0和 π） , 共 6個(gè)開關(guān)時(shí)刻可控 圖6 9O? tuoUd Ud2 ??a1a2a3圖 79 特定諧波消去法的輸出 PWM波形 ?為減少諧波并簡(jiǎn)化控制，要盡量使波形對(duì)稱 特定諧波消去法 — SHEPWM Selected Harmonic Elimination PWM ? 同時(shí)滿足式 （ 71） 、 （ 72） 的波形稱為 四分之一周期對(duì)稱波形 ， 用傅里葉級(jí)數(shù)表示為 )()( tutu ??? ???????,5,3,1s in)(nn tnatu ???? 20 ds in)(4????? ttntua n?首先，為消除偶次諧波，使波形正負(fù)兩半周期鏡對(duì)稱，即 (71) )()( ??? ??? tutu?其次，為消除諧波中余弦項(xiàng)，應(yīng)使波形在正半周期內(nèi)前后1/4周期以 π/2為軸線對(duì)稱 (72) (73) 式中， an為 )c o s2c o s2c o s21(2d)s i n2(ds i n2d)s i n2(ds i n2432120332211????????????????????nnnnUttnUttnUttnUttnUadddddn????????????????????(74) ?圖 79，能獨(dú)立控制 ?? 2和 ? 3 共 3個(gè)時(shí)刻。?? 39。39。uUV圖 715 梯形波為調(diào)制信號(hào)的 PWM控制 梯形波調(diào)制方法的原理及波形 ? 圖 716， ??和 U1m /Ud隨 s?變化的情況 ? 圖 717,s?變化時(shí)各次諧波分量幅值 Unm和基波幅值 U1m之比 ? s? = ，諧波含量也較少， ??約為 %，直流電壓利用率為 ，綜合效果較好 ? 梯形波調(diào)制的缺點(diǎn)：輸出波形中含 5次、 7次等低次諧波 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0?s圖6 1 6
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