【正文】 的通斷 , 使實際的輸出跟蹤指令信號變化 常用的跟蹤控制方法 滯環(huán)比較方式 三角波比較方式 滯環(huán)比較方式 ?電流跟蹤控制應用最多 ?基本原理 ?把指令電流 i*和實際輸出電流 i的偏差 i*i作為滯環(huán)比較 器的輸入 ?通過比較器的輸出控制器件V1和 V2的通斷 ?V1（ 或 VD1） 通時 ， i增大 ?V2（ 或 VD2） 通時 ， i減小 ?通過環(huán)寬為 2DI的滯環(huán)比較器的控制 ， i就在 i*+DI和 i*DI的范圍內 ， 呈鋸齒狀地跟蹤指令電流 i* 負載L+圖6 2 2iii *VD1VD2V1V22Ud2UdO圖6 2 3ti i i *+ D? Ii * D? Ii *? 參數(shù)的影響 ? 滯環(huán)環(huán)寬對跟蹤性能的影響：環(huán)寬過寬時 ， 開關頻率低 ， 跟蹤誤差大；環(huán)寬過窄時 ， 跟蹤誤差小 ， 但開關頻率過高 ， 開關損耗增大 ? 電抗器 L的作用： L大時 , i的變化率小 , 跟蹤慢 L小時 , i的變化率大 , 開關頻率過高 O圖6 2 3ti i i *+ D? Ii* D? Ii*?三相的情況 ? 三相電流指令信號依次相差 120186。uUV圖 715 梯形波為調制信號的 PWM控制 梯形波調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 ? 梯形波調制的缺點：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 60 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 . 2U1mUd,?UdU1m圖 716 s?變化時的 ??和直流電壓利用率 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0s圖6 1 75 ?r00 . 10 . 27 ?r11 ?r13 ?rU1mUnm圖 717 s?變化時的各次諧波含量 ? 線電壓控制方式 （ 疊加 3次諧波 ） ? 對兩個線電壓進行控制 ， 適當?shù)乩枚嘤嗟囊粋€自由度來改善控制性能 ? 目標 —— 使輸出線電壓不含低次諧波的同時盡可能提高直流電壓利用率 ， 并盡量減少器件開關次數(shù) ? 直接控制手段仍是對相電壓進行控制 ， 但控制目標卻是線電壓 ? 相對線電壓控制方式 ， 控制目標為相電壓時稱為相電壓控制方式 ? 在相電壓調制信號中疊加 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 。?? 39。uUNuUVUd UdO? tOOOOO? t? t? t? t? t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud22 Ud? 當 urUuc時 ， 給 V1導通信號 ， 給 V4關斷信號 ， uUN’=Ud/2 ? 當 urUuc時 ， 給 V4導通信號 ， 給 V1關斷信號 ， uUN’=Ud/2 ? 當給 V1(V4)加導通信號時 ， 可能是V1(V4)導通 ， 也可能是 VD1(VD4)導通 ? uUN’、 uVN’和 uWN’的 PWM波形只有177。 2/3)Ud 、(177。?? 39。uW N 39。 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整流電路可實現(xiàn)能量正反兩個方向的流動 ， 這一特點對于需再生制動的交流電動機調速系統(tǒng)很重要 ? c： 滯后 相角 ?， 超前 90176。uV N 39。O? tO? tO? tO? tuV N 39。2?2??規(guī)則采樣法特點 ?工程實用方法，效果接近自然采樣法，計算量小得多 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。uW N 39。 1/3)Ud和 0共 5種電平組成 ? 防直通死區(qū)時間 ? 同一相上下兩臂的驅動信號互補 ， 為防止上下臂直通而造成短路 ， 留一小段上下臂都施加關斷信號的死區(qū)時間 ? 死區(qū)時間的長短主要由開關器件的關斷時間決定 ? 死區(qū)時間會給輸出的PWM波帶來影響 ， 使其稍稍偏離正弦波 圖6 8ucurUurVurWuuU N 39。2?2?正弦調制信號波 式中， a稱為調制度， 0≤a1；?r為信號波角頻率。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峰值相等 。 ， 電路向交流電源送出無功功率 ， 這時稱為靜止無功功率發(fā)生器（ Static Var Generator— SVG） ? d：通過對 幅值和相位的控制 ， 可以使 比 超前或滯后任一角度 j??ABU sU? ?Is sU??UAB sU? ?Is sU??UAB sU? ?Is sU??UAB ?Is sU?? 對單相全橋 PWM整流電路工作原理的進一步說明 整流狀態(tài)下 ? us 0時 ， （ V VD VD Ls） 和 （ V VDVD Ls） 分別組成兩個升壓斬波電路 ， 以 （ VVD VD Ls） 為例 ? V2通時 ， us通過 V VD4向 Ls儲能 ? V2關斷時 ， Ls中的儲能通過 VD VD4向 C充電 ? us 0時 ， （ V VD VD Ls） 和 （ VVD VD Ls） 分別組成兩個升壓斬波電路 ? 由于是按升壓斬波電路工作 ， 如控制不當 ， 直流側電容電壓可能比交流電壓峰值高出許多倍 ，對器件形成威脅 ? 另一方面 ， 如直流側電壓過低 ， 例如低于 us的峰值 ， 則 uAB中就得不到圖 729a中所需的足夠高的基波電壓幅值 ， 或 uAB中含有較大的低次諧波 ， 這樣就不能按需要控制 is， is波形會畸變 ? 可見 ， 電壓型 PWM整流電路是升壓型整流電路 ， 其輸出直流電壓可從交流電源電壓峰值附近向高調節(jié) ， 如要向低調節(jié)就會使性能惡化 ，以至不能工作 2． 三相 PWM整流電路 ? 圖 730， 三相橋式 PWM整流電路 ，最基本的 PWM整流電路之一 ，應用最廣 ? 工作原理和前述的單相全橋電路相似 ， 只是從單相擴展到三相 ? 進行 SPWM控制 ， 在交流輸入端A、 B和 C可得 SPWM電壓 ， 按圖729a的相量圖控制 ， 可使 ia、 ib、ic為正弦波且和電壓同相且功率因數(shù)近似為 1 ? 和單相相同 ， 該電路也可工作在逆變運行狀態(tài)及圖 c或 d的狀態(tài) 負載圖6 3 0CuaLsiaRsV1V2V4V3ABVD3VD1VD2VD4+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（ 逆變時為圖 729b） 的相量關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)結構圖 ? 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)是整流器直流側電壓控制環(huán) ?控制原理 ? 和實際直流電壓 ud比較后送入 PI調節(jié)器 ， PI調節(jié)器的輸出為一直流電流信號 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 ， ud= ， PI調節(jié)器輸入為零 ， PI調節(jié)器的輸出id和負載電流大小對應 ， 也和交流輸入電流幅值相對應 ? 負載電流增大時 ， 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 ， 進而使交流輸入電流增大 ，也使 ud回升 。uU N 39。后者的諧波分布情況和 SPWM波的諧波分析一致 提高直流電壓利用率和減少開關次數(shù) ? 梯形波調制方法的思路 ? 采用梯形波作為調制信號 ， 可有效提高直流電壓利用率 ? 當梯形波幅值和三角波幅值相等時 ， 梯形波所含的基波分量幅值更大 ?直流電壓利用率 —— 逆變電路輸出交流電壓基波最大幅值U1m和直流電壓 Ud