【正文】 工作狀態(tài) ?UAB sU??Is sU??UABsU? ?Is sU??b： 超前 相角 d ， 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 d， 超前 90176。UAB178。Isd178。uU N 39。uW N 39。??,2,116,1,016mmmmk ? 三相和單相比較，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 wc整數(shù)倍的諧波沒有了，諧波中幅值較高的 是wc177。 Drcc taTT wdd ????(67) 規(guī)則采樣法 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtBd d 39。 圖6 1 0ucurUurVurWuuUN39。uUNuUVUd UdOw tOOOOOw tw tw tw tw t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud32 Ud圖 68 三相橋式 PWM逆變電路波形 圖6 7調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNN39。沖量 指窄脈沖的面積 指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同 PWM控制的基本原理 i ( t )e ( t ) ? 實(shí)例 以上實(shí)例說明了 “ 面積等效原理 ” 電路輸入： e(t) 電路輸出： i(t) Ouω t? 如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個(gè)正弦半波 PWM控制的基本原理 Ouω t Ouω tOuω t? 如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個(gè)正弦半波 SPWM波 若要改變等效輸出正弦波幅值，按 同一比例 改變各脈沖寬度即可。 ? PWM控制技術(shù)正是有賴于在 逆變電路 中的成功應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。 計(jì)算法和調(diào)制法 下面以 U相為例進(jìn)行分析： 圖6 8ucurUurVurWuuUN39。 1/3)Ud和 0共 5種電平組成 計(jì)算法和調(diào)制法 ? 控制規(guī)律： ? 防直通的死區(qū)時(shí)間 1. 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 2. 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 3. 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 計(jì)算法和調(diào)制法 – 這是計(jì)算法中一種較有代表性的方法 ， 如圖 69 – 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 9Ow tuoUd Ud2 ??a1a2a3?為減少諧波并簡(jiǎn)化控制，要盡量使波形對(duì)稱 圖 69 特定諧波消去法的輸出PWM波形 ?特定諧波消去法 (Selected Harmonic Elimination PWM—SHEPWM) 計(jì)算法和調(diào)制法 ? 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 (62) ? 同時(shí)滿足式 （ 61） 、 （ 62） 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 (63) 式中 ， an為 )()( tutu w?w ???????,5,3,1s i n)(nn tnatu ww?? 20 ds i n)(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 )()( ?ww ??? tutu(61) 計(jì)算法和調(diào)制法 ? 圖 69， 能獨(dú)立控制 a a 2和 a 3共 3個(gè)時(shí)刻 。2d2d圖 612 規(guī)則采樣法 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtBd d 39。39。uUV圖 615 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 提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù) 圖 616， d 和 U1m /Ud隨 s 變化的情況 圖 617， s 變化時(shí)各次諧波分量幅值 Unm和基波幅值 U1m之比 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0ds圖6 1 60 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 . 2U1mUd,dUdU1m圖 616 s 變化時(shí)的 d 和直流電壓利用率 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0s圖6 1 75 wr00 . 10 . 27 wr11 wr13 wrU1mUnm圖 617 s 變化時(shí)的各次諧波含量 s = ，諧波含量也較少， d 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 提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù) ?線電壓控制方式 圖6 1 8ucur1uOw turur1uO w tur3圖 618 疊加 3次諧波的調(diào)制信號(hào) 疊加 3次諧波 分析 : ?對(duì)兩個(gè)線電壓進(jìn)行控制，適當(dāng)?shù)乩枚嘤嗟囊粋€(gè)自由度來改善控制性能 目標(biāo) ——使輸出線電壓不含低次諧波的同時(shí)盡可能提高直流電壓利用率，并盡量減少器件開關(guān)次數(shù) 直接控制手段仍是對(duì)相電壓進(jìn)行控制，但控制目標(biāo)卻是線電壓 相對(duì)線電壓控制方式，控制目標(biāo)為相電壓時(shí)稱為相電壓控制方式 ?在相電壓調(diào)制信號(hào)中疊加 3次諧波，使之成為鞍形波，輸出相電壓中也含 3次諧波，且三相的三次諧波相位相同。 1/2)Ud、177。UL178。ULd178。UAB178。 – 指令信號(hào)和實(shí)際交流電流信號(hào)比較后 ， 通過滯環(huán)對(duì)器件進(jìn)行控制 ， 便可使實(shí)際交流輸入電流跟蹤指令值 *ai *bi *ci*ai *bi *ciPWM整流電路的控制方法 優(yōu)點(diǎn) ?控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 電流響應(yīng)速度快 ， 系統(tǒng)魯棒性好 獲得了較多的應(yīng)用 圖6 3 2PI負(fù)載s i n ( w t + 2 k ? / 3 )( k = 0 , 1 , 2 )u*dud++idia , b , cudR Lua, ub, uci*a , b , c圖 632 直接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 PWM整流電路的 方法 小結(jié) ?PWM控制技術(shù)的地位 – PWM控制技術(shù)是在電力電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 ， 并對(duì)電力電子技術(shù)產(chǎn)生了十分深遠(yuǎn)影響的一項(xiàng)技術(shù) ?器件與 PWM技術(shù)的關(guān)系 – IGBT、 電力 MOSFET等為代表的全控型器件的不斷完善給PWM控制技術(shù)提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ) ?PWM控制技術(shù)用于直流斬波電路 – 直流斬波電路實(shí)際上就是直流 PWM電路 ， 是 PWM控制技術(shù)應(yīng)用較早也成熟較早的一類電路 ， 應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)就構(gòu)成廣泛應(yīng)用的 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng) 第 6章 ?PWM控制技術(shù)用于交流 —交流變流電路 – 斬控式交流調(diào)壓電路和矩陣式變頻電路是 PWM控制 技術(shù)在這類電路中應(yīng)用的代表 – 目前其應(yīng)用都還不多 – 但矩陣式變頻電路因其容易實(shí)現(xiàn)集成化 ， 可望有良好的 發(fā)展前景 小結(jié) 第 6章 ?PWM控制技術(shù)用于逆變電路 – PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最具代表性 – 正是由于在逆變電路中廣泛而成功的應(yīng)用 ， 才奠定了PWM控制技術(shù)在電力電子技術(shù)中的突出地位 – 除功率很大的逆變裝置外 ， 不用 PWM控制的逆變電路已十分少見 – 第 5章因尚未涉及到 PWM控制技術(shù) ， 因此對(duì)逆變電路的介紹是不完整的 。ULa ) 整流運(yùn)行 b ) 逆變運(yùn)行c ) 無功補(bǔ)償運(yùn)行 d) I s 超前角為 ?圖 629 PWM整流電路的運(yùn)行方式相量圖 ?相量圖分析： ?a： 滯后 相角 d ， 和 同相，整流狀態(tài)，功率因數(shù)為 1。UR178。UAB178。uU 2 N 39。Ud UdOtOurUurVurWucOtOOOOtttttuVN39。 1， m=1,2,… ； n=2,4,6,… 時(shí) ， ????????。2d2d圖 612 規(guī)則采樣法