電力電子教材知識點(diǎn)部分總結(jié)-資料下載頁
2025-06-23 04:37本頁面
【正文】 個(gè)橋臂下面一個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通。③ 每一次換流都是在同一相上下兩個(gè)橋臂之間進(jìn)行，即縱向換流。（3）負(fù)載線電壓波形① 針對U相，當(dāng)橋臂1導(dǎo)通時(shí)，當(dāng)橋臂4導(dǎo)通時(shí)，因此是幅值為的矩形波，V、W兩相的情況與U相類似。② 、相位依次相差。③ 負(fù)載線電壓公式：，幅值為的矩形波，相位依次相差。（4）負(fù)載相電壓及中點(diǎn)電壓波形① 負(fù)載相電壓公式：其中，為負(fù)載中點(diǎn)與直流電源中點(diǎn)之間的電壓。② 上式中，通過求解才能得出負(fù)載相電壓將上式相加：則：考慮負(fù)載側(cè)為三相對稱負(fù)載，即因此：③ 中點(diǎn)電壓的波形：矩形波，頻率為的3倍，幅值為的1/3倍，即。④ 負(fù)載相電壓波形：，階梯波，幅值為，三相互差。 電流型逆變電路（1）定義：直流電源為電流源的逆變電路，一般情況下為大電感形式的直流電流源。（2）電流型三相橋式逆變電路：（3）電流型逆變電路的特點(diǎn)：① 直流側(cè)串聯(lián)大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。② 電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。③ 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。第5章 直流直流變流電路（1）直流直流變流電路（DCDC）定義：將一種直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電的裝置。（2）常見的直流直流變流電路為直流斬波電路。（3）基本直流斬波電路為：降壓斬波電路和升壓斬波電路。 降壓斬波電路 電路原理圖（1）包含全控型器件V，由IGBT組成。（2）包含續(xù)流二極管VD，作用是保證IGBT關(guān)斷時(shí)給負(fù)載中電感電流提供通道。（3）負(fù)載：直流電動機(jī)，兩端呈現(xiàn)反電動勢。（4）分析前提：假設(shè)負(fù)載中電感值很大，即保證電流連續(xù)。 工作原理分析（1）給出IGBT的柵射極電壓波形，即波形，周期為T。（2）（）期間：IGBT導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓，由于電感存在，因此負(fù)載電流不能突變，所以按指數(shù)曲線上升。（3）（）期間：控制IGBT關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)過續(xù)流二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓基本為0，負(fù)載電流呈現(xiàn)指數(shù)曲線下降。（4）當(dāng)負(fù)載電感值較大時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)而且脈動小。 公式（1）負(fù)載電壓平均值：，其中為占空比。（2）電感L極大時(shí)，負(fù)載電流平均值：。計(jì)算題：例51 總結(jié)（1）通過改變降壓斬波電路的占空比大小，就可以改變輸出負(fù)載電壓的平均值。 升壓斬波電路 電路原理圖（1）包含全控型器件V，由IGBT組成。（2）包含極大值的電感L和電容C。（3）負(fù)載為電阻R。 工作原理分析（1）當(dāng)IGBT導(dǎo)通階段：l 電源E向電感L充電，充電電流為恒定電流；l 電容C上的電壓向負(fù)載R供電，因C值很大，因此輸出電壓為恒值。l 通態(tài)時(shí)間為，此階段電感L上積蓄能量為。（2）當(dāng)IGBT關(guān)斷階段：l 電源E和電感L共同向電容C充電，并向負(fù)載R提供能量。l 此期間，電感L釋放的能量為。 公式（1）當(dāng)電路處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等。（2）輸出電壓平均值：=，因此。（3）輸出電流平均值：。計(jì)算題：例53 升壓斬波電路能夠保證輸出電壓高于電源電壓的原因（1）電感L放電時(shí)，其儲存的能量具有使電壓泵升的作用。（2）電感L充電時(shí)，電容C可將輸出電壓保持住。第7章 PWM控制技術(shù)PWM控制定義：即脈沖寬度控制技術(shù)，它是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)，即通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形，其中包含波形的形狀和幅值。 PWM控制的基本原理 面積等效原理（1）沖量的定義：指窄脈沖的面積。（2）脈沖面積等效原理：當(dāng)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(shí)，其效果基本相同，即慣性環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。 PWM脈沖等效為正弦半波（1）正弦半波分成N等份，得到N個(gè)彼此相連的脈沖序列，該序列脈沖為等寬度而不等幅值，即脈沖寬度均為，但脈沖幅值不等，按正弦規(guī)律變化。（2）將上述脈沖序列采用脈沖面積等效原理進(jìn)行等效：采用N個(gè)等幅值而不等寬度的矩形脈沖代替，保證矩形脈沖的中點(diǎn)與相應(yīng)正弦半波脈沖的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)正弦半波脈沖的面積（沖量）相等，這樣能夠保證矩形脈沖與正弦半波脈沖的作用相同。（3）PWM波形：上述一系列等幅值而不等寬度的矩形脈沖就是PWM波形。（4）SPWM波形：當(dāng)PWM波形的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，與正弦波等效時(shí)，稱為SPWM波形。 PWM逆變電路及其控制方法 PWM調(diào)制法針對逆變電路：調(diào)制信號：希望逆變電路輸出的波形載波：接受調(diào)制信號調(diào)制的信號，常見載波為等腰三角波或鋸齒波PWM波形：載波通過上述調(diào)制信號波調(diào)制后所得到的波形。 單相橋式逆變電路與PWM控制技術(shù)調(diào)制信號波為，載波為。（1）單極性PWM控制技術(shù)特點(diǎn)：在調(diào)制信號波半個(gè)周期內(nèi)，三角形載波只在正極性或負(fù)極性一種極性范圍內(nèi)變化① 調(diào)制信號波為正弦波；② 載波在的正半周為正極性的三角波，在的負(fù)半周為負(fù)極性的三角波。③ 在和的交點(diǎn)時(shí)刻控制IGBT的通斷。④ 在的正半周，V1保持通態(tài)，V2保持?jǐn)鄳B(tài)；當(dāng)＞時(shí)使V4導(dǎo)通，V3關(guān)斷，；當(dāng)＜時(shí)使V3導(dǎo)通，V4關(guān)斷，；⑤ 在的負(fù)半周，V1保持?jǐn)鄳B(tài)，V2保持通態(tài)；當(dāng)＜時(shí)使V3導(dǎo)通，V4關(guān)斷，；當(dāng)＞時(shí)使V3關(guān)斷，V4導(dǎo)通，；⑥ 這樣得到的波形為SPWM波形（2）雙極性PWM控制技術(shù)特點(diǎn)：在調(diào)制信號波半個(gè)周期內(nèi)，三角形載波可以在正極性或負(fù)極性兩種極性范圍內(nèi)變化① 調(diào)制信號波為正弦波；② 載波在的正半周或負(fù)半周均有正、負(fù)兩種極性的三角波。③ 在和的交點(diǎn)時(shí)刻控制IGBT的通斷。④ 在的正、負(fù)半周，控制規(guī)律相同：當(dāng)＞時(shí)給V1和V4導(dǎo)通信號（此時(shí)，V1和V4不一定出于通態(tài)，考慮有功和無功問題，也可能處于續(xù)流二極管導(dǎo)通），V2和V3關(guān)斷，；當(dāng)＜時(shí)給V2和V3導(dǎo)通信號（也可能處于續(xù)流二極管導(dǎo)通），V1和V4關(guān)斷，；⑤ 這樣得到的波形為SPWM波形 異步調(diào)制和同步調(diào)制（1）載波比：載波頻率與調(diào)制信號頻率之比。 異步調(diào)制（1）定義：載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式，即N值不斷變化，稱為異步調(diào)制。（2）控制方式：保持載波頻率固定不變，這樣當(dāng)調(diào)制信號頻率變化時(shí)，載波比N是變化的 同步調(diào)制（1）定義：在逆變器輸出變頻工作時(shí)，使載波與調(diào)制信號波保持同步的調(diào)制方式，即改變調(diào)制信號波頻率的同時(shí)成正比的改變載波頻率，保持載波比N等于常數(shù)，稱為同步調(diào)制。 分段同步調(diào)制（1）定義：把逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)保持載波比N為恒定（同步調(diào)制），不同頻段內(nèi)的載波比不同（異步調(diào)制）29 /
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