【正文】 流電動機調速系統(tǒng)很重要 ? c： 滯后 相角 ?， 超前 90176。 ， 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 。 達到新的穩(wěn)態(tài)時 ， ud和 相等 ， PI調節(jié)器輸入仍恢復到零 ， 而 id則穩(wěn)定為為新的較大的值 ， 與較大的負載電流和較大的交流輸入電流對應 ? 負載電流減小時 ， 調節(jié)過程和上述過程相反 *du*du*du?從整流運行向逆變運行轉換 ? 首先負載電流反向而向 C充電 ， ud抬高 ， PI調節(jié)器出現(xiàn)負偏差 ， id減小后變?yōu)樨撝?， 使交流輸入電流相位和電壓相位反相 ， 實現(xiàn)逆變運行 ? 穩(wěn)態(tài)時 ， ud和 仍然相等 ， PI調節(jié)器輸入恢復到零 ，id為負值 ， 并與逆變電流的大小對應 圖6 3 1PI+負載三角波s i n ( ? t + 2 k ? / 3 )( k = 0 , 1 , 2 )c o s ( ? t + 2 k ? / 3 )( k = 0 , 1 , 2 )u *dud+++iduRuLXLRuA , B , CudR Lua, ub, uc圖 731 間接電流控制系統(tǒng)結構 *du?控制系統(tǒng)中其余部分的工作原理 ? 圖中上面的乘法器是 id分別乘以和 a、 b、 c三相相電壓同相位的正弦信號 ， 再乘以電阻 R， 得到各相電流在 Rs上的壓降 uRa、 uRb和 uRc ? 圖中下面的乘法器是 id分別乘以比 a、 b、 c三相相電壓相位超前 π/2的余弦信號 ， 再乘以電感 L的感抗 ，得到各相電流在電感 Ls上的壓降 uLa、 uLb和 uLc ? 各相電源相電壓 ua、 ub、 uc分別減去前面求得的輸入電流在電阻 R和電感 L上的壓降 ， 就可得到所需要的交流輸入端各相的相電壓 uA、 uB和 uC的信號 ， 用該信號對三角波載波進行調制 ， 得到 PWM開關信號去控制整流橋 ， 就可以得到需要的控制效果 。 ?存在的問題 ? 在信號運算過程中用到電路參數(shù) Ls和 Rs， 當 Ls和 Rs的運算值和實際值有誤差時 ， 會影響到控制效果 ? 是基于系統(tǒng)的靜態(tài)模型設計的 ， 其動態(tài)特性較差 ? 間接電流控制的系統(tǒng)應用較少 2 直接電流控制 ? 通過運算求出交流輸入電流指令值 ， 再引入交流電流反饋 ， 通過對交流電流的直接控制而使其跟蹤指令電流值 ， 因此稱為直接電流控制 ? 有不同的電流跟蹤控制方法 ， 圖 732給出一種最常用的采用電流滯環(huán)比較方式的控制系統(tǒng)結構圖 ?控制系統(tǒng)組成 ? 雙閉環(huán)控制系統(tǒng) ， 外環(huán)是直流電壓控制環(huán) ， 內環(huán)是交流電流控制環(huán) ? 外環(huán)的結構 、 工作原理和 圖 731間接電流控制系統(tǒng)相同 ? 外環(huán) PI調節(jié)器的輸出為 id， id分別乘以和 a、 b、 c三相相電壓同相位的正弦信號 ， 得到三相交流電流的正弦指令信號 ， 和 。 ? ， 和 分別和各自的電源電壓同相位 ， 其幅值和反映負載電流大小的直流信號 id成正比 ， 這是整流器運行時所需的交流電流指令信號 。 ? 指令信號和實際交流電流信號比較后 ， 通過滯環(huán)對器件進行控制 ， 便可使實際交流輸入電流跟蹤指令值 *ai*bi *ci*ai*bi *ci圖 732 直接電流控制系統(tǒng)結構圖 ?優(yōu)點 ?控制系統(tǒng)結構簡單 ， 電流響應速度快 ， 系統(tǒng)魯棒性好 ?獲得了較多的應用 圖6 3 2PI負載s i n ( ? t + 2 k ? / 3 )( k = 0 , 1 , 2 )u*dud++idia , b , cudR Lua, ub, uci*a , b , c?PWM控制技術的地位 ? PWM控制技術是在電力電子領域有著廣泛的應用 ，并對電力電子技術產生了十分深遠影響的一項技術 ?器件與 PWM技術的關系 ? IGBT、 電力 MOSFET等為代表的全控型器件的不斷完善給 PWM控制技術提供了強大的物質基礎 ?PWM控制技術用于直流斬波電路 ? 直流斬波電路實際上就是直流 PWM電路 ， 是 PWM控制技術應用較早也成熟較早的一類電路 ， 應用于直流電動機調速系統(tǒng)就構成廣泛應用的直流脈寬調速系統(tǒng) 本章小結 ?PWM控制技術用于交流 — 交流變流電路 ?斬控式交流調壓電路和矩陣式變頻電路是PWM控制技術在這類電路中應用的代表 ?目前其應用都還不多 ?但矩陣式變頻電路因其容易實現(xiàn)集成化 ，可望有良好的發(fā)展前景 本章小結 ?PWM控制技術用于逆變電路 ? PWM控制技術在逆變電路中的應用最具代表性 ? 正是由于在逆變電路中廣泛而成功的應用 ， 才奠定了 PWM控制技術在電力電子技術中的突出地位 ? 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 ， 因此對逆變電路的介紹是不完整的 。 學完本章才能對逆變電路有較完整的認識 本章小結 ?PWM控制技術用于整流電路 ? PWM控制技術用于整流電路即構成 PWM整流電路 ? 可看成逆變電路中的 PWM技術向整流電路的延伸 ? PWM整流電路已獲得了一些應用 ， 并有良好的應用前景 ? PWM整流電路作為對第 2章的補充 ， 可使我們對整流電路有更全面的認識 本章小結 本章小結 ?PWM控制技術與相位控制技術 ? 以第 2章相控整流電路和第 4章交流調壓電路為代表的相位控制技術至今在電力電子電路中仍占據著重要地位 ? 以 PWM控制技術為代表的斬波控制技術正在越來越占據著主導地位 ? 相位控制和斬波控制分別簡稱相控和斬控 ? 把兩種技術對照學習 ， 對電力電子電路的控制技術會有更明晰的認識