wm脈寬調(diào)制式逆變器-在線瀏覽
2024-09-21 12:50本頁面
【正文】 c o sc o ss in1c o ss inc o s1c o ss ins ins in22m nscmMnmEm nscmMnmEmscmMmEmscmMmEnsEscEDtnmNtmnmJtnmNtmnmJtmNtmJtmNtmJtntttu????????????????????????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?? ?? ?????????????????????????????????????????????????1 1221 122,4,22202,3,12202,5,31222si n1c o sc o sc o s1c o ssi nc o ssi nsi nc o ssi nsi n22m nstmMnmEm nstmMnmEmstmMmEmstmMmEnsEscEMEAOtnmNnmmJtnmNnmmJtmNmJtmNmJtntttucccc???????????????????????????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?? ?? ????????????????????????????????????????????????1 121 12120120,5,31222si nc o sc o sc o ssi nsi nc o sc o sc o ssi nsi nsi n22m nscmMnmEm nscmMnmEmscmMmEmscmMmEnsEscEMEAOtnmNtmnmJtnmNtmJtmNtmmJtmNtmJtntttu?????????????????????????功率因素等有關(guān)逆變器運(yùn)行方式或負(fù)載、的大小、載波比死區(qū)的設(shè)置方式、死區(qū)與逆變器輸出電壓的影響對(duì)死區(qū)Ntt?? S P WM?空載或功率因素為零時(shí) ?功率因素小于 1時(shí) 運(yùn)行方式或負(fù)載功率因素影響 ?對(duì)稱設(shè)置方式 ?不對(duì)稱設(shè)置方式 死區(qū)設(shè)置方式的影響 死區(qū)時(shí)間的影響 載波比的影響 優(yōu)點(diǎn) ?可以避免同橋臂開關(guān)管的同時(shí)導(dǎo)通的短路故障 ?二極管續(xù)流，能使開關(guān)管 ZVT開通 缺點(diǎn) ?輸出電壓的基波幅值減小 ?相位超前并產(chǎn)生出 3， 5， 7等諧波 ? 根據(jù)電工學(xué)原理介紹，正弦量可以用復(fù)數(shù)形式表示，即在復(fù)平面上用一個(gè)旋轉(zhuǎn)向量在虛軸上的投影來表示，與一般的空間向量，例如力學(xué)中描寫力的向量的含義是不同的，為了避免混淆，電工學(xué)中把對(duì)應(yīng)于某正弦函數(shù)的復(fù)振幅 稱為空間向量，并改用 來表示，用復(fù)數(shù)來表示正弦量，可以使正弦電路的微分與積分計(jì)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)計(jì)算，因而使正弦電路的分析計(jì)算大為簡化。更重要是無論從直流電壓利用率還是從電動(dòng)機(jī)諧波損耗上看，空間向量 SPWM法都優(yōu)于 SPWM法，其最大調(diào)制度 M= O’點(diǎn)電位按三次諧波浮動(dòng)，為每相電壓注入了同樣的 3次諧波，使合成相電壓對(duì)直流電源中點(diǎn) O的峰值降低。 模式 1 ?正六邊形中的圓弧長度減小到零，參考向量的軌跡變成純六邊形。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 采用 SPWM與多重疊加法聯(lián)合應(yīng)用的目的有兩個(gè)： 一是 擴(kuò)容 二是 調(diào)壓 ? 以三相逆變器為例，當(dāng)一臺(tái)三相 SPWM逆變器的容量不夠時(shí)，可以采用兩臺(tái)三相 SPWM逆變器的二重疊加，并采用二重疊加 SPWM控制，使逆變器的容量成倍增大，并使 SPWM逆變器的諧波進(jìn)一步減少。 左圖為利用電抗器連接的三相 SPWM逆變器的二重疊加電路 ， 本來用 SPWM就已經(jīng)消除了某些低次諧波 ， 因此在進(jìn)行二重疊加時(shí) ， 應(yīng)以消除載波諧波分量為目的 ，這樣消除諧波的效果就更好 ， 為了消除載波諧波 ， 在左圖中兩個(gè)單元三相 SPWM逆變器的載波信號(hào)的相位 ， 互相錯(cuò)開 180176。 二重疊加前 ， SPWM單元逆變器 ，SPWM單元逆變器的輸出電壓的階高為 177。 E/2和 177。 調(diào) 制回 路調(diào) 制回 路EE1cu載波三角波調(diào)制波正弦三相sAu sBu sCu1OAu ? 1OBu ? 1OCu ?2OAu ? 2OBu ? 2OCu ?Au BuCuABCt?t?t?t?1cu 2cu sAu sBu0000AuBuABu2/E2/E?EE?三相 SPQM逆變器二重疊加后 ， 其輸出電壓所包含的諧波中 ， 載波的變頻諧波帶全部被消除了 ， 最低次諧波由疊加前的載波頻率上升到 2倍的載波頻率帶 。 純方波逆變器的多重疊加 ， 方式雖然簡單可靠 ， 但輸出效果差 ， 且不能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制 ， 難以調(diào)節(jié)輸出電壓波形 ， 而采用 SPWM逆變器的多重疊加 ， 由于在大功率逆變器中實(shí)現(xiàn)了 SPWM控制 ， 因而可以大大地改善輸出電壓的調(diào)節(jié) ， 優(yōu)化系統(tǒng)性能指標(biāo) 。 假定有 N個(gè)采用低速開關(guān)器件的低開關(guān)頻率 SPWM單元逆變器 ， 它們具有相同的載波比 F和相同的調(diào)制度 M， 載波都采用三角波 ， 為了進(jìn)行多重疊加 ， 各單元逆變器載波三角波的相位依次滯后 2π/NF進(jìn)行移相 ， N個(gè)單元逆變器共用一個(gè)正弦調(diào)制波 ， 采用輸出變壓器次級(jí)進(jìn)行串聯(lián)疊加方式的 N個(gè)移相SPWM單元逆變器的多重疊加 。 5432151S P W M~uuuuuuuuuAA?????假定采用串聯(lián)等幅疊加出電壓進(jìn)行串聯(lián)疊加合成的輸為通過輸出變壓器次級(jí)，單元逆變器的輸出電壓為各個(gè)令為了進(jìn)行有效的諧波分析和比較，采用了波形畸變系數(shù) THD 式中， 為對(duì)應(yīng)調(diào)制度 M的基波分量有效值和 i次諧波分量的有效值 122UUT H Dii????iUU ,1 為了比較 N個(gè)移相 SPWM單元逆變器的多重疊加與普通 SPWM逆變器諧波含量的大小 ， 我們將 N=5，F(xiàn)=3的 5個(gè)移相 SPWM單元逆變器的多重疊加 ， 以及N=1， F=15的普通 SPWM逆變器比較 ， 兩者總的開關(guān)次數(shù)是相同的 ， 而 5個(gè)移相 SPWM單元逆變器多重疊加逆變器中 ， 各單元 SPWM逆變器的開關(guān)次數(shù)為 F=3，只相當(dāng)于普通 SPWM逆變器的 1/5， 大大低于普通SPWM逆變器 。 ? M=1時(shí)的基波分量有效值為U1max ， U1/U1max為歸一化的基波分量有效值， N=5， F=3的移相 SPWM逆變器多重疊加的 M與U1/U1max成正比，故可以通過調(diào)節(jié) M線性地調(diào)節(jié)輸出電壓，同時(shí)也可知，隨著 M的變化， THD基本不變，這就說明 ,在通過 M調(diào)節(jié)輸出電壓的同時(shí)，諧波分量基本不變。 除了通過輸出變壓器的次級(jí)繞組進(jìn)行串聯(lián)疊加 ， 如果采用具有單獨(dú)直流電源的單相全橋逆變器 （ FullBridge Inverter， 簡稱 FBI） 時(shí) ， 就可以不用輸出變壓器 ， 而采用直接串聯(lián)疊加的方式 ， 這樣的疊加方式還可以解決高壓大功率開關(guān)器件串聯(lián)應(yīng)用時(shí)的均壓難題 。 如果 FBI采用 IGBT作開關(guān) ， 把 FBI的開關(guān)頻率提高到基頻的 100倍時(shí) ， 就可以使輸出電壓達(dá)到完美無諧波的程度 。在輸出電壓的雙重傅里葉級(jí)數(shù)中可以消除 NF177。 在有限的單相全橋逆變器個(gè)數(shù) N和有限的載波比 F的條件下 ， 用 N個(gè) SPWM FBI的直接串聯(lián)疊加 ， 能夠更有效地消除低次諧波 ， 它比多重疊加法多消除 F/2倍的低次諧波 ， 比 SPWM法多消除 N倍的低次諧波 ， 故稱為無諧波 （ Harmony） 逆變器 。 容量可達(dá) 315kW ～10000kW， 輸出波形能滿足各國供電部門對(duì)諧波的最
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