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2025-03-01 09:53本頁面
【正文】 uof表示 uo的基波分量 圖6 5urucuO? tO? tuouofuoUd Ud圖 75 單極性 PWM控制方式波形 信號波載波圖6 4調(diào)制電路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoR Luruc單極性 PWM控制方式（單相橋逆變） 雙極性 PWM控制方式（單相橋逆變） ?在 ur的半個周期內(nèi)，三角波載波有正有負(fù)，所得PWM波也有正有負(fù) ?在 ur一周期內(nèi)，輸出 PWM波只有 177。 Ud兩種電平 ?仍在調(diào)制信號 ur和載波信號 uc的交點(diǎn)控制器件的通斷 ?ur正負(fù)半周，對各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同 ? 當(dāng) ur uc時 ， 給 V1和 V4導(dǎo)通信號 ， 給 V2和 V3關(guān)斷信號 ? 如 io0， V1和 V4通 ， 如 io0，VD1和 VD4通 ， uo=Ud ? 當(dāng) uruc時 ， 給 V2和 V3導(dǎo)通信號 ， 給 V1和 V4關(guān)斷信號 ? 如 io0， V2和 V3通 ， 如 io0，VD2和 VD3通 ， uo= Ud ? 單相橋式電路既可采取單極性調(diào)制 ,也可采用雙極性調(diào)制 圖6 6urucuO? tO? tuouofuoUd Ud圖 76 雙極性 PWM控制方式波形 信號波載波圖6 4調(diào)制電路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoR Luruc? 采用雙極性 PWM控制方式 ? 三相的 PWM控制公用三角波載波 uc ? 三相的調(diào)制信號 urU、 urV和 urW依次相差 120176。C+C+urUurVurW2Ud2Ud圖 77 三相橋式 PWM型逆變電路 三相橋式逆變電路 ?U相的控制規(guī)律 圖6 8ucurUurVurWuuU N 39。uW N 39。 Ud/2兩種電平 ? uUV波形可由 uUN’uVN’得出 ， 當(dāng) 1和 6通時 ， uUV=Ud， 當(dāng) 3和 4通時 ， uUV=－ Ud，當(dāng) 1和 3或 4和 6通時 ， uUV=0 ? 輸出線電壓 PWM波由 177。 2/3)Ud 、(177。uV N 39。uUNuUVUd UdO? tOOOOO? t? t? t? t? t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud22 Ud圖6 7調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNN39。 ?該波形的 an為 根據(jù)需要確定 a1的值，再令兩個不同的an=0，就可建三個方程，求得 ? ?2和 ?3 圖6 9O? tuoUd Ud2 ??a1a2a3式中 n=1,3,5,… ???????????????????????0)7c o s27c o s27c o s21(720)5c o s25c o s25c o s21(52)c o s2c o s2c o s21(2321d7321d5321d1????????????UaUaUa(75) ? 在三相對稱電路的線電壓中 ,相電壓所含的 3次諧波相互抵消，可考慮消去 5次和 7次諧波 , 得如下聯(lián)立方程： ?給定 a1，解方程可得 ? ?2和 ?3。uV N 39。2Ud?2Ud圖 710 同步調(diào)制三相 PWM波形 ? 可在低頻輸出時采用異步調(diào)制方式 ， 高頻輸出時切換到同步調(diào)制方式 ， 這樣把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來 ， 和分段同步方式效果接近 分段同步調(diào)制 (圖 711） 00 . 40 . 81 . 21 . 62 . 02 . 410 20 30 40 50 60 70 802011479969 45 3321圖6 1 1fr / H zfc /kHz?把 fr范圍劃成若干個頻段 ,每個頻段內(nèi)保持 N恒定 ,不同頻段 N不同 ?在 fr高的頻段采用較低的 N，使載波頻率不致過高 ?在 fr低的頻段采用較高的 N，使載波頻率不致過低 ?為防止 fc在切換點(diǎn)附近來回跳動，采用滯后切換的方法 ?同步調(diào)制比異步調(diào)制復(fù)雜，但用微機(jī)控制時容易實(shí)現(xiàn) 規(guī)則采樣法 ?按 SPWM基本原理 ， 在正弦波和三角波交點(diǎn)控制功率開關(guān)期間的通斷 , 這種生成 PWM波形的方法 自然采樣法 ?要求解復(fù)雜的超越方程 ， 難以在實(shí)時控制中在線計(jì)算 ， 工程應(yīng)用不多 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。2?2??規(guī)則采樣法特點(diǎn) ?工程實(shí)用方法，效果接近自然采樣法，計(jì)算量小得多 圖6 1 2ucuO turTcA DBO tuotAtDtB? ?? 39。2?2??圖 712，三角波兩個正峰值之間為一個采樣周期 Tc ?自然采樣法 脈沖中點(diǎn)不和三角波一周期的中點(diǎn) (即負(fù)峰點(diǎn) )重合 ?規(guī)則采樣法使兩者重合，每個脈沖的中點(diǎn)都以相應(yīng)的三角波中點(diǎn)為對稱，使計(jì)算大為簡化 ?規(guī)則采樣法原理 ?在三角波的負(fù)峰時刻 tD對正弦信號波采樣得 D點(diǎn)，過 D作水平直線和三角波分別交于 A、 B點(diǎn)，在A點(diǎn)時刻 tA和 B點(diǎn)時刻 tB控制開關(guān)器件的通斷 ?脈沖寬度 ? 和用自然采樣法得到的脈沖寬度非常接近 ? 規(guī)則采樣法計(jì)算公式推導(dǎo) tau rs inr ??2/22/s i n1cDrTta ????)s i n1(2 Drc taT ?? ??? ? )s i n1(42139。?? 39。從圖得 因此可得 三角波一周期內(nèi)，脈沖兩邊間隙寬度 ? 三角波載波公用 ， 三相正弦調(diào)制波相位依次差 120176。39。 c W V UT??? ????三相橋逆變電路的情況 ? ? )s i n1(42139。 1, m=1,2,… ； n=2,4,6,… 時， ? 和單相比較 (圖 713)，共同點(diǎn)是都不含低次諧波，一個較顯著的區(qū)別是載波角頻率 ?c整數(shù)倍的諧波沒有了，諧波中幅值較高的是 ?c177。 ?r ? SPWM波中諧波主要是角頻率為 ?c、 2?c及其附近的諧波，很容易濾除 ? 當(dāng)調(diào)制信號波不是正弦波時，諧波由兩部分組成：一部分是對信號波本身進(jìn)行諧波分析所得的結(jié)果，另一部分是由于信號波對載波的調(diào)制而產(chǎn)生的諧波。O? tO? tO? tO? tuV N 39。 合成線電壓時 ， 3次諧波相互抵消 ， 線電壓為正弦波 ? 鞍形波的基波分量幅值大 ? 除疊加 3次諧波外，還可疊加其他 3倍頻的信號，也可疊加直流分量，都不會影響線電壓 圖6 1 8ucur1uO? turur1uO ? tur3p r U 1 r V 1 r W 1m in( , , ) 1u u u u? ? ?r U r U 1 pr V r V 1 pr W r W 1 pu u uu u uu u u?????? ??????線電壓控制方式 （疊加 3倍次諧波和直流分量） ?疊加 up，既包含 3倍次諧波，也包含直流分量， up大小隨正弦信號的大小而變化 ?設(shè)三角波載波幅值為 1，三相調(diào)制信號的正弦分別為 urU urV1和 urW1，并令 ?則三相的調(diào)制信號分別為 圖6 1 9ucur U 1ur V 1ur W 1uuU N 39。uW N 39。 在這1/3周期中 ， 不對調(diào)制信號值為 1的相進(jìn)行控制 ， 只對其他兩相進(jìn)行控制 ， 這種控制方式稱為兩相控制方式 ? 優(yōu)點(diǎn) （ 1） 在 1/3周期內(nèi)器件不動作 ，開關(guān)損耗減少 1/3 （ 2） 最大輸出線電壓基波幅值為 Ud， 直流電壓利用率提高 （ 3） 輸出線電壓不含低次諧波 ，優(yōu)于梯形波調(diào)制方式 圖6 1 9ucur U 1ur V 1ur W 1uuU N 39。uW N 39。 ? 輸出端相對于直流電源中點(diǎn) N’的電壓 uUN’=(uU1N’+uU2N’)/2，已變?yōu)閱螛O性 PWM波 圖6 2 0N39。 1/2)Ud、177。uU 2 N 39。uV N 39。 ? 在線電壓的正半周和負(fù)半周都有極性相反的脈沖出現(xiàn) ， 使諧波增大
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