【課程設(shè)計】電力電子系統(tǒng)的計算機仿真設(shè)計-單極性模式pwm逆變電路的計算機仿真(編輯修改稿)
2025-02-12 06:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以建立三個方程,聯(lián)立求解得a1,a2及a3,這樣就可以消去兩個頻率的諧波. 該方法雖然可以很好地消除所指定的低次諧波,但是,剩余未消去的較低次諧波的幅值可能會相當大,. 5梯形波與三角波比較法 前面所介紹的各種方法主要是以輸出波形盡量接近正弦波為目的,從而忽視了直流電壓的利用率,如SPWM法,%.因此,為了提高直流電壓利用率,三角波為載波,且使兩波幅值相等,以兩波的交點時刻控制開關(guān)器件的通斷實現(xiàn)PWM控制. 由于當梯形波幅值和三角波幅值相等時,其所含的基波分量幅值已超過了三角波幅值,所以輸出波形中含有5次,7次等低次諧波. （2） 線電壓控制PWM 前面所介紹的各種PWM控制方法用于三相逆變電路時,都是對三相輸出相電壓分別進行控制的,使其輸出接近正弦波,但是,對于像三相異步電動機這樣的三相無中線對稱負載,逆變器輸出不必追求相電壓接近正弦,提出了線電壓控制PWM,主要有以下兩種方法. 一 馬鞍形波與三角波比較法 馬鞍形波與三角波比較法也就是諧波注入PWM方式(HIPWM),其原理是在正弦波中加入一定比例的三次諧波,調(diào)制信號便呈現(xiàn)出馬鞍形,而且幅值明顯降低,于是在調(diào)制信號的幅值不超過載波幅值的情況下,可以使基波幅值超過三角波幅值,由于三次諧波電流無通路,所以三個線電壓和線電流中均不含三次諧波[4]. 除了可以注入三次諧波以外,還可以注入其他3倍頻于正弦波信號的其他波形,這些信號都不會影響線 ,經(jīng)過PWM調(diào)制后逆變電路輸出的相電壓也必然包含相應(yīng)的3倍頻于正弦波信號的諧波,但在合成線電壓時,各相電壓中的這些諧波將互相抵消,從而使線電壓仍為正弦波. 二 單元脈寬調(diào)制法[5] 因為,三相對稱線電壓有Uuv+Uvw+Uwu=0的關(guān)系,所以,每區(qū)間60176。,對于某一線電壓例如Uuv,半個周期兩邊60176。區(qū)間用Uuv本身表示,中間60176。區(qū)間用(Uvw+Uwu)表示,當將Uvw和Uwu作同樣處理時,就可以得到三相線電壓波形只有半周內(nèi)兩邊60176。區(qū)間的兩種波形形狀,載波仍用三角波,并把各區(qū)間的曲線用直線近似(實踐表明,這樣做引起的誤差不大,完全可行),就可以得到線電壓的脈沖波形,該波形是完全對稱,且規(guī)律性很強,負半周是正半周相應(yīng)脈沖列的反相,因此,只要半個周期兩邊60176。區(qū)間的脈沖列一經(jīng)確定,但由于已知三相線電壓的脈沖工作模式,就可以確定開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖信號了. 該方法不僅能抑制較多的低次諧波,還可減小開關(guān)損耗和加寬線性控制區(qū),同時還能帶來用微機控制的方便,但該方法只適用于異步電動機,應(yīng)用范圍較小. （3） 電流控制PWM 電流控制PWM的基本思想是把希望輸出的電流波形作為指令信號,把實際的電流波形作為反饋信號,通過兩者瞬時值的比較來決定各開關(guān)器件的通斷,使實際輸出隨指令信號的改變而改變二 主電路工作原理說明 PWM控制的基本原理PWM（Pulse Width Modulation）控制就是對脈沖的寬度進行調(diào)制的技術(shù)，即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需要的波形。PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)是面積等效原理，即：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。下面分析如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波。把正弦半波分成N等分，就可以把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖序列所組成的波形。如果把這些脈沖序列用相同數(shù)量的等幅不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦波部分的中點重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分面積（沖量）相等，就可得到下圖b所示的脈沖序列，這就是PWM波形。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱為SPWM波形。SPWM波形如圖21所示：tOwUdUd圖（21）:單極性PWM控制方式波形上圖波形稱為單極性PWM波形，根據(jù)面積等效原理，正弦波還可等效為下圖中的PWM波，即雙極性PWM波形，而且這種方式在實際應(yīng)用中更為廣泛。OwtUdUd圖（22）:雙極性PWM控制方式波形 PWM逆變電路及其控制方法PWM逆變電路可分為電壓型和電流型兩種，目前實際應(yīng)用的幾乎都是電壓型電路，因此本節(jié)主要分析電壓型逆變電路的控制方法。
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