無源逆變電路ppt課件(2)-資料下載頁
2025-04-30 18:26本頁面
【正文】 36電力電子技術(shù)（第二版）圖 ? 三相橋式 ?SPWM?逆變電路的工作波形 q 線電壓基波分量是 線電壓基波幅值 ： 線電壓基波有效值： 37電力電子技術(shù)（第二版）q 三相橋式 SPWM 逆變器輸出線電壓中的諧波成分仍舊是以三角波頻率的整數(shù)倍次諧波出現(xiàn)。 三相橋式 ?SPWM?逆變電路的控制2. 三相橋式 ?SPWM?逆變電路輸出電壓波形中的諧波分析38電力電子技術(shù)（第二版）3. 三相橋式 ?SPWM?逆變器直流側(cè)電流 q 假定直流側(cè)電壓為常值。輸出線電流經(jīng)濾波電路濾波后成為正弦波。相電壓與相電流的滯后相角為 ??。濾波電容 ?C?與電感 ?L?很小，其儲能可以忽略。q 于是直流側(cè)瞬時(shí)輸出功率必然等于交流側(cè)的瞬時(shí)輸出功率 39電力電子技術(shù)（第二版）若三相負(fù)載平衡，電路處于穩(wěn)態(tài)，輸出的三相交流電壓、電流的幅值分別為 與 ，于是3. 三相橋式 ?SPWM?逆變器直流側(cè)電流 與單相 ?SPWM ?逆變電路不同，在三相 ?SPWM ?逆變電路中，直流側(cè)電壓源提供的電流是一個直流電流，實(shí)際中這個電流中還有一些高頻諧波電流成分，但因其頻率高，對中間直流電壓的影響可以忽略不計(jì)。 40電力電子技術(shù)（第二版） 橋臂互鎖時(shí)間對 ?SPWM?逆變器特性的影響q 如果負(fù)載電流大于零（從該橋臂流向負(fù)載），則 D4導(dǎo)通續(xù)流，所以不產(chǎn)生輸出電壓的損失；如果電流小于零（從負(fù)載流向該橋臂）， D1必然導(dǎo)通，該橋臂的輸出電壓將增加。相反，若原先 T4導(dǎo)通，在 ??t內(nèi)，當(dāng)負(fù)載電流大于零時(shí)，D4導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電壓損失；當(dāng)負(fù)載電流小于零時(shí) D1必然導(dǎo)通，結(jié)果不會產(chǎn)生電壓損失，如圖 （ c） 所示。設(shè)原先 ?T1?導(dǎo)通，在 ??t內(nèi)，由于兩個開關(guān) ?T T4都斷開，此時(shí)橋臂 ?A?輸出電壓?uAN?的值將取決于負(fù)載電流 iA的方向 。41電力電子技術(shù)（第二版）q 當(dāng)負(fù)載電流大于零時(shí)，它使橋臂輸出的脈沖變窄；負(fù)載電流小于零時(shí)，它使橋臂輸出的脈沖變寬。q 橋臂互鎖時(shí)間 ??t對輸出電壓的影響可以用在理想的輸出波形上疊加一個與電流極性有關(guān)但寬度不變的脈沖列來表示，如圖 ?（ d） 所示，結(jié)果是輸出電壓將會下降。l由于高速自關(guān)斷的開、關(guān)時(shí)間很短，當(dāng)載波頻率不高時(shí)，損失的電壓很小；但當(dāng)采用 ?GTO?一類的低速開關(guān)，并且載波頻率較高時(shí)，就應(yīng)考慮 ??t對輸出電壓的影響。l由于在 ??t期間，橋臂輸出的脈沖變化，脈沖列已經(jīng)不是嚴(yán)格的 SPWM 波形，所以，輸出電壓波形的頻譜圖中將會出現(xiàn)一些次數(shù)低的奇次諧波。 42電力電子技術(shù)（第二版）?SPWM ?技術(shù)總結(jié)① 當(dāng)頻率調(diào)制比 ?mf?較小時(shí)，為保證輸出電壓的四分之一周期對稱與正、負(fù)半波對稱，必須采用同步 ?SPWM?調(diào)制。除采用單極性 ?SPWM?控制的單相橋外， mf?必須是奇整數(shù)。對三相系統(tǒng)，它還應(yīng)當(dāng)是 ?3?的倍數(shù)，正弦波控制信號與三角波控制信號在共同的過零點(diǎn)處極性應(yīng)當(dāng)相反。當(dāng) ?mf??很大時(shí)，這些限制可以取消，或者采用異步調(diào)制方式。 43電力電子技術(shù)（第二版）② 一般情況下，增大 ?mf?可以抑制或消除頻率更高的諧波，這樣，很小的濾波器就能將高頻諧波濾除干凈；但增大 mf就意味著開關(guān)頻率的增高，由于逆變器的損耗與開關(guān)頻率成正比，在大多數(shù)情況下，不應(yīng)將它設(shè)計(jì)得過高。例如在電力機(jī)車這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)使用 ?IGBT?時(shí)，開關(guān)頻率遠(yuǎn)低于 ?1?000?Hz。 ?SPWM ?技術(shù)總結(jié)44電力電子技術(shù)（第二版）③ 當(dāng)幅值調(diào)制比 ?ma≤1?時(shí)，輸出電壓的基波分量隨著 ma的增大而增大，稱為線性調(diào)制。當(dāng) ma??1?后，基波電壓與 ma間失去線性關(guān)系，稱為過調(diào)制，此時(shí)，輸出電壓中將出現(xiàn)更多的邊帶諧波。隨著 ma的增大，輸出電壓波形逐漸向方波演變，最終完全成為方波，電路由 ?PWM?工作模式變成方波模式。 ?SPWM ?技術(shù)總結(jié)45電力電子技術(shù)（第二版）?SPWM ?技術(shù)總結(jié)由于方波模式時(shí)逆變器輸出的基波電壓（有效值為 ） 高于 ?SPWM ?模式時(shí)的輸出電壓，在許多大功率的交流傳動系統(tǒng)（如電力牽引）中，在高速區(qū)往往采用這種模式。 ④ 在對輸出電壓畸變率要求較高的應(yīng)用中，如 ?UPS， 一般都要避免進(jìn)入過調(diào)制區(qū)。
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