[工程科技]spwm逆變(參考版)
2025-01-22 12:35本頁面
【正文】 ⑥ SPWM波形生成方式；自然采樣法、規(guī)則采樣法的原理及特點。 ④ 對脈寬調(diào)制的制約條件。 ６、 ① SPWM控制的目的、基本原理； ② 單極性調(diào)制、雙單極性調(diào)制的原理、特點； ③ 三相逆變器一般采用雙極性調(diào)制，三相調(diào)制信號 ura、 urb和 urc的相位依次相差 120176。 三相電壓型逆變電路的結(jié)構(gòu)、工作原理分析；三相電流型逆變電路的結(jié)構(gòu)、工作原理分析；電壓型逆變電路與電流型逆變電路的特點比較。 無源逆變電路的分類。 SPWM技術(shù)運用于電壓型逆變器中，當(dāng)改變 可改變逆變器輸出電壓幅值；當(dāng)改變 可改變逆變器輸出電壓頻率；當(dāng)改變 可改變開關(guān)管的工作頻率。 采用 SPWM控制的電壓型逆變電路中，載波頻率越高，則輸出電壓中的諧波頻率越 ?！獿 ALBLCABCα 9 0 176。 導(dǎo)通方式下，輸出電壓 uAB的波形圖； ③ 當(dāng)負(fù)載電機分別工作在電動狀態(tài)和發(fā)電機狀態(tài)時，分別說明該變流系統(tǒng)中的能量傳遞路徑，以及直流側(cè)電容電壓的極性、電感電流的實際方向。 兩種情況下的輸出電壓 uAO、 uAO’、 uAB、輸出電流 iA、開關(guān)電流 iT iD4直流側(cè)電流 id 的波形（注： O為負(fù)載中點， O’為直流電源中點）。 導(dǎo)通方式下，帶電阻電感負(fù)載，畫出完整的主電路圖，以及在負(fù)載阻抗角 φ60176。 t1t3TcttABtet2t1t3TcttABtd圖6 . 2 6 生成S P W M 波形的規(guī)則采樣法urdDt2E( a ) 規(guī)則采樣 法 ( b ) 規(guī)則采樣 法 Ⅰ Ⅱure(a) (b)無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 647 SPWM的數(shù)字控制 （續(xù)） ? 規(guī)則采樣法 II脈寬計算 ? ? )235(s i n12 12 ??? ec tMTt ?? ? )246(21 231 ???? tTtt c規(guī)則采樣法的實質(zhì)是用階梯波來代替正弦波，從而簡化了算法，適合微機實時控制。 ??21s in12/2ttMTBc ???? ?超越方程 ， 求解困難 ！ 雖能確切反映正弦脈寬調(diào)制的原始方法 ， 卻不適于微機實時控制 。 無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 643 6. 4. 5 SPWM波形實現(xiàn)方式 ? SPWM波形具體生成方式有： – 模擬控制 生成方式 ? 特點：實時性好，但控制電路復(fù)雜，可靠性差 – 數(shù)字控制 （微機）生成方式（包括專用芯片實現(xiàn)） ? 特點：控制電路簡單、可靠 ? 目前最常用的生成方式 無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 644 SPWM的數(shù)字控制 ? 自然采樣法 ： – 按照正弦調(diào)制波與三角載波的自然交點，采集脈沖前、后沿時刻，生成SPWM波形，叫做自然采樣法。 無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 642 6. 4. 4 同步調(diào)制與異步調(diào)制 （續(xù)） 010 20 30 40 50 60 70 800 . 40 . 81 . 21 . 62 . 02 . 4210 1479969 4 53321圖6 . 2 4 分段同步調(diào)試方式舉例rf ( H z )cf(kHz) 3. 分段同步調(diào)制： 把變頻范圍劃分成若干頻段，每個頻段內(nèi)都維持載波比 N恒定，不同頻段取不同的 N值。 N連續(xù)變化，當(dāng) N不等于整數(shù)及三的倍數(shù)時，輸出正負(fù)不對稱，三相不對稱。 減少負(fù)載電機的轉(zhuǎn)距脈動與噪聲，改善低頻工作性能。2Ud?2Ud無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 641 6. 4. 4 同步調(diào)制與異步調(diào)制 （續(xù)） 2. 異步調(diào)制 ： 在變頻輸出過程中，載波頻率 fc不變，載波比 N 隨輸出頻率的降低而增大。uVN39。 當(dāng)輸出頻率很低時，開關(guān)頻率也隨之降低，諧波顯著增加，使負(fù)載電機產(chǎn)生較大的脈動轉(zhuǎn)矩和噪聲。 當(dāng) N 為奇數(shù)時，輸出波形正、負(fù)半周對稱；當(dāng) N為 3的倍數(shù)時，三相輸出波形對稱，相互之間保持 120?相位移。 即開關(guān)頻率與輸出頻率同比例變化。 U1m = Um 結(jié)論三： SPWM逆變器輸出的基波電壓正是調(diào)制時所要求的等效正弦波。 （前提條件： n不太少， sin?/2n ? ?/2n， sin?i/2 ??i/2） ???????? ?? niiDm niUU11 22)12(s i n4 ???無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 637 結(jié)論二：脈沖寬度與該處正弦值近似成正比 。 ? 死區(qū)時間給輸出的 PWM波形帶來影響，使其偏離正弦波。 （說明為什么 PWM波能與正弦波等效） 0 0 0 0t t t tf(t) f(t) f(t) f(t)δ (t)圖6 . 1 7 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖（a ）矩形脈沖 （b ）三角形脈沖 （c ）正弦半波脈沖 （d ）單位脈沖函數(shù)無源 逆變 2022/2/16 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 632 正弦脈寬調(diào)制（ SPWM）原理 ? 目標(biāo)函數(shù) —— 正弦輸出電壓
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