三相橋式pwm逆變電路的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 19:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反，三角載波信號(hào)和正弦波信號(hào)具有正負(fù)極性，則稱為雙極性調(diào)制。 單極性正弦脈寬調(diào)制單極性正弦脈寬調(diào)制用幅值為的參考信號(hào)波與幅值為,頻率為的三角波比較，產(chǎn)生功率開關(guān)信號(hào)。參考波頻率決定了輸出頻率，每半周期的脈沖數(shù)P決定于載波頻率。即: P=fc2fa (1) 用參考電壓信號(hào)的幅值Ur，與三角形載波信號(hào)的幅值Uc的比值，即調(diào)制度m = Ur/Uc，來控制輸出電壓變化。當(dāng)調(diào)制度由0~1變化時(shí)，脈寬由0～π/p變化，輸出電壓由0～E變化。如果每個(gè)脈沖寬度為θ，則輸出電壓的傅里葉級(jí)數(shù)展開式為:U0(t)=n=1∞(Ancosnωt+Bnsinnωt) (2) 系數(shù)An和Bn由每個(gè)脈寬為θ，起始角為α的正脈沖來決定和對(duì)應(yīng)的負(fù)脈沖起始角π+α來決定。如果第j個(gè)脈沖的起始角為則有An=j=1p4Enπsinnθ2cosnaj+θ2 (3) Bn=j=1p4Enπsinnθ2sinn(aj+θ2) (4) 由式(23a)、式(23b)可計(jì)算輸出電壓的傅里葉級(jí)數(shù)的系數(shù)An=j=1p2Enπsinnaj+θjsinnaj (5)Bn=j=1p2Enπcosnajcosnaj+θj (6) 雙極性正弦脈寬調(diào)制雙極性正弦脈寬調(diào)制原理輸出電壓（t）波形在0～2π區(qū)間關(guān)于中心對(duì)稱、在0～π區(qū)間關(guān)于軸對(duì)稱，其傅里葉級(jí)數(shù)展開式為U0t= n=1,3,5?∞ Bn sinnωt (7) Bn=2π0πu0t sinnωtdωt式(7)中輸出電壓（t）可看成是幅值為E，頻率為的方波與幅值為2E、頻率為的負(fù)脈沖序列(起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為的疊加。因此 Bn=2π0πEsinnωtdωta1a2Esinnωtdωta3a4Esinnωtdωt?a2p1a2pEsinnωtdωt=4E nπ1j=1p(cosna2j1cosna2j) (8)則輸出電壓為U0t=n=1,3,5?∞ 4E nπ1j=1p(cosna2j1cosna2j)sinnωt (9)輸出電壓基波分量U01t為U01t=4E nπ1j=1p(cosna2j1cosna2j)sinnωt (10)需要注意的是，從主回路上看，對(duì)于雙極性調(diào)制，由于同一橋臂上的兩個(gè)開關(guān)元件始終輪流交替通斷，因此容易引起電源短路，造成環(huán)流。為防止環(huán)流，就必須增設(shè)延時(shí)觸發(fā)環(huán)節(jié)，設(shè)置死區(qū)。 正弦脈寬調(diào)制的調(diào)制算法 三角波變化一個(gè)周期，它與正弦波有兩個(gè)交點(diǎn)，控制逆變器中開關(guān)元件導(dǎo)通和關(guān)斷各一次。要準(zhǔn)確的生成SPWM波形，就要精確的計(jì)算出這兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間。開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)間是脈沖寬度，關(guān)斷時(shí)間是脈沖間隙。正弦波的頻率和幅值不同時(shí)，這些時(shí)間也不同，但對(duì)計(jì)算機(jī)來說，時(shí)間由軟件實(shí)現(xiàn)，時(shí)間的控制由定時(shí)器完成，是很方便的，關(guān)鍵在于調(diào)制算法。調(diào)制算法主要有自然采樣法、規(guī)則采樣法、等面積法等。 自然采樣法 按照SPWM控制的基本原理，在正弦波與三角波的交點(diǎn)進(jìn)行脈沖寬度和間隙的采樣，去生成SPWM波形，成為自然采樣法。 規(guī)則采樣法為使采樣法的效果既接近自然采樣法，沒有過多的復(fù)雜運(yùn)算，又提出了規(guī)則采樣法。其出發(fā)點(diǎn)是設(shè)法使SPWM波形的每個(gè)脈沖都與三角波中心線對(duì)稱。 雙極性正弦波等面積法正弦波等面積算法的基本原理為:將一個(gè)正弦波等分成H，個(gè)區(qū)段，區(qū)段數(shù)一定是6的整數(shù)倍，因?yàn)槿嗾也?，各?xiàng)相位互差，要從一相
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