【正文】 p的諧波分量相互抵消的緣故，這一性能優(yōu)于梯形波調(diào)制方式。 ? 兩相控制方式有以下優(yōu)點 √在信號波的 1/3周期內(nèi)開關(guān)器件不動作，可使功率器件的 開關(guān)損耗減少 1/3。 31/60 提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù) 圖 719 線電壓控制方式舉例 ◆ 線電壓控制方式舉例 ? 可以在正弦調(diào)制信號中疊加 3次諧波 外，還可以疊加其他 3倍頻于正弦波的信號 ，也可以再疊加 直流分量 ，這些都不會影響線電壓。 ◆ 圖 718中，調(diào)制信號 ur成為鞍形波，基波分量 ur1的幅值更大，但 ur的最大值不超過三角波載波最大值。 30/60 提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù) u u c r1 u O w t u r u r1 u O w t u r3 圖 718 疊加 3次諧波的調(diào)制信號 ■ 線電壓控制方式 ◆ 目標(biāo)是使輸出的線電壓波形中不含低次諧波，同時盡可能提高直流電壓利用率，也應(yīng)盡量減少功率器件的開關(guān)次數(shù)。 ◆ ?=，諧波含量也較少，約為 %，直流電壓利用率為 ，綜合效果較好。 ◆ ?=0時梯形波變?yōu)?矩形波 ， ?=1時梯形波變?yōu)?三角波 。 ◆ 決定功率開關(guān)器件通斷的方法和用正弦波作為調(diào)制信號波時完全相同。 O w t O w t O w t O w t u VN39。 ◆ 實際電路工作時，考慮到功率器件的開通和關(guān)斷都需要時間，如不采取其他措施，調(diào)制度不可能達到 1，實際能得到的直流電壓利用率比 。 ■ 正弦波調(diào)制的三相 PWM逆變電路的直流電壓利用率很低。 ◆ 提高直流電壓利用率可以提高逆變器的 輸出能力 。 27/60 提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù) ■ 提高直流電壓利用率、減少開關(guān)次數(shù)在 PWM型逆變電路中是很重要的。 ◆ SPWM波形中所含的諧波主要是角頻率為 wc、 2wc及其附近的諧波 ，一般情況下 wcwr，是很容易濾除的。 wr。 ? 載波角頻率 wc整數(shù)倍的諧波沒有了，諧波中幅值較高的是 wc177。 1， m=1,2,… ； n=2,4,6,… 時， ????????。 ? 幅值最高影響最大的是角頻率為 wc的諧波分量。 ? 這種分析過程相當(dāng)復(fù)雜，而其結(jié)論卻是很簡單而直觀的。 ■ 雙極性 SPWM波形的諧波分析 ◆ 同步調(diào)制可以看成異步調(diào)制的特殊情況，因此只分析異步調(diào)制方式。 c TWVU ??? ddd利用式 (78)、式 (79)可以簡化生成三相 SPWM波形時的計算。39。V和 d39。 √設(shè)在同一三角波周期內(nèi)三相的脈沖寬度分別為 dU、 dV和 dW，脈沖兩邊的間隙寬度分別為 d39。 Dcc taTT rwdd ????(76) (77) 22/60 規(guī)則采樣法 ? 三相橋式逆變電路 √通常三相的三角波載波是公用的，三相正弦調(diào)制波的相位依次相差120176。的確定 設(shè)正弦調(diào)制信號波為 tau rr ws in? 式中， a稱為調(diào)制度， 0≤a1； wr為正弦信號波角頻率，從圖 712中可得如下關(guān)系式 2/22/s in1cDTta r ??dw因此可得 )s in1(2 DtaT rc wd ??脈沖兩邊的間隙寬度 d39。 d 39。 ? 可以看出，用這種規(guī)則采樣法得到的脈沖寬度 d和用自然采樣法得到的脈沖寬度非常接近。 ◆ 方法說明 ? 取三角波兩個正峰值之間為一個采樣周期 Tc，使每個脈沖的中點都以相應(yīng)的三角波中點（即負峰點）為對稱。 2 d 2 d 圖 712 規(guī)則采樣法 ■ 在正弦波和三角波的自然交點時刻控制功率開關(guān)器件的通斷，這種生成 SPWM波形的方法稱為自然采樣法。 實線表示輸出頻率增高時的切換頻率 虛線表示輸出頻率降低時的切換頻率 20/60 規(guī)則采樣法 u c u O t u r T c A D B O t u o t A t D t B d d 39。 ◆ 為了防止 fc在切換點附近的來回跳動，在各頻率切換點采用了 滯后切換 的方法。 ◆ 在 fr高 的頻段采用 較低的載波比 ，以使 fc不致過高，限制在功率開關(guān)器件允許的范圍內(nèi)。 ◆ 當(dāng)逆變電路輸出頻率很低時，同步調(diào)制時的 fc也很低， fc過低時由調(diào)制帶來的諧波不易濾除，當(dāng)負載為電動機時也會帶來較大的轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲；當(dāng)逆變電路輸出頻率很高時，同步調(diào)制時的 fc會過高，使開關(guān)器件難以承受。 ◆ fr變化 時載波比 N不變 ，信號波一個周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的。 O t t t t O O O u WN39。 18/60 異步調(diào)制和同步調(diào)制 u c u rU u rV u rW u u UN39。 ◆ 當(dāng) fr增高 時， N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少， PWM脈沖不對稱的影響就變大，輸出 PWM波和正弦波的差異變大，對于三相 PWM型逆變電路來說，三相輸出的對稱性也變差。 ◆ 在信號波的半個周期內(nèi)， PWM波的脈沖個數(shù)不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內(nèi)前后 1/4周期的脈沖也不對稱。 ■ 異步調(diào)制 ◆ 載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。 ???????????????????????0)7c os27c os27c os21(720)5c os25c os25c os21(52)c os2c os2c os21(2321d7321d5321d1????????????UaUaUa 這樣可以消去 兩種特定頻率的諧波 ，對于給定的基波幅值 a1，求解上述方程可得一組 ? ?2和 ?3，基波幅值 a1改變時， ? ?2和 ?3也相應(yīng)地改變。 ◆ 以三相橋式 PWM型逆變電路中的 uUN’波形為例 ? 在輸出電壓的半個周期內(nèi)，器件開通和關(guān)斷各 3次（不包括 0和 π時刻），共有 6個開關(guān)時刻可以控制。 13/60 計算法和調(diào)制法 圖 79 特定諧波消去法的輸出 PWM波形 ■ 特定諧波消去法 ◆ 是 計算法 中一種較有代表性的方法。 1/3)Ud和 0共 5種電平組成。WNVNUNUNUNuuuuu ????負載相電壓的 PWM波由 (177。39。 ? 負載相電壓 uUN可由下式求得 339。 √當(dāng)臂 3和 4導(dǎo)通時， uUV=－ Ud。 Ud和 0三種電平構(gòu)成。 Ud/2兩種電平。 ? 當(dāng)給 V1(V4)加導(dǎo)通信號時，可能是 V1(V4)導(dǎo)通，也可能是二極管 VD1(VD4)續(xù)流導(dǎo)通，這要由阻感負載中電流的方向來決定。 ? 當(dāng) urUuc時， V4導(dǎo)通， V1關(guān)斷，則 uUN’=Ud/2。 。 10/60 計算法和調(diào)制法 圖 77 三相橋式 PWM型逆變電路 圖 78 三相橋式 PWM逆變電路波形 ■ 三相橋式 PWM逆變電路（調(diào)制法） ◆ 采用雙極性控制方式。 √當(dāng) uruc時， V1和 V4導(dǎo)通， V2和 V3關(guān)斷，這時如 io0，則 V1和 V4通，如io0，則 VD1和 VD4通，不管哪種情況都是 uo=Ud。 Ud兩種電平。 9/60 計算法和調(diào)制法 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 圖 74 單相橋式 PWM逆變電路 圖 76 雙極性 PWM控制方式波形 ◆ 雙極性 PWM控制方式 ? 在調(diào)制信號 ur和載波信號 uc的交點時刻控制各開關(guān)器件的通斷。 √當(dāng) uruc時使 V3導(dǎo)通， V4關(guān)斷， uo=Ud。 √當(dāng) uruc時使 V4關(guān)斷， V3導(dǎo)通， uo=0。 ? 在 ur的正半周， V1保持通態(tài)， V2保持斷態(tài)。 ? 在 uo的負半周，讓 V2保持通態(tài)， V1保持斷態(tài)，V3和 V4交替通斷，負載電壓 uo可以得到 Ud和 零 兩種電平。 √V4關(guān)斷， V3開通后， io從 V3和 VD1續(xù)流， uo=0。 √V4關(guān)斷時，負載電流通過 V1和 VD3續(xù)流， uo=0。 ? 負載電流比電壓滯后，在電壓正半周，電流有一段區(qū)間為正，一段區(qū)間為負。 ◆ 通常采用 等腰三角波 或 鋸齒波 作為載波，其中等腰三角波應(yīng)用最多。 ◆ 計算法是很繁瑣的，當(dāng)需要輸出的正弦波的頻率、幅值或相位變化時，結(jié)果都要變化。 ■ 基于等效面積原理， PWM波形還可以等效成其他所需要的波形，如等效所需要的非正弦交流波形等。 ◆ 脈