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• 相电压为在+Vd/2和-Vd/2之间跳变的脉冲波. • 线电压为幅值为+Vd和-Vd的脉冲波,与单极
性调制时相同.
.
三.同步调制和异步调制
• 载波比(N):载波频率fc与调制波频率fr 之比,即N= fc / fr
• 视载波比的变化与否有同步调制和异步
调制之分.
• 1.同步调制(N为常数) • 2.异步调制(N不为常数) • 3.分段同步调制
• B、C两相只是相位上分别相差120O
.
三角波振荡器
fr
Vc fc
+
-
+
Vo
-
Vo
Vrm
VR
参
考 Var(t)
波 形
成 Vbr(t)
+ -
+ +-
-
-1 -1
+
-
+
Vcr(t)
-
-1
u
调制波
驱动信号
载波
Vg1 T1 Vg4 T4
Vg3 T3 Vg6 T6
Vg5 T5 Vg2 T2
0
t
VT1
Z
u
等效正弦波
周期的负峰值找 1
A
到正弦调制波上
的对应点.
• 采样水平线与三
tA
角载波的交点位
于正弦调制波两
侧,脉宽生成误
差(与自然采样
法比)明显减小,
所得SPWM波
t1
形更准确.
.
D B
M sin1t
tB
t
t2
t3
TC
t
v ab 0
.
SPWM逆变器的
工作原理
fr
三角波振荡器
Vc fc
+
-
+
Vo -
Vo
Vrm
VR
参 考
Var(t)
波
形
成 Vbr(t)
+ -
+ +-
-
-1 -1
+
-
+
Vcr(t)
-
-1
驱动信号
VT1
VT3
VT5
U
R
S
T
V
M
3~
W
VT4 VT6 VT2
.
AC-DC-AC变频器主电路原理图
Vg1 T1 Vg4 T4
• 功率器件导通的区间就是脉冲宽度;其关断 区间就是脉冲的间隙时间.
.
•
• • SPWM • 波形的 • 软件 • 生成法 • • • •
表格法(ROM法) 随时计算法(RAM法)
实时计算法
等效面积法 自然采样法 规则采样法(对称
和不对称规则 采样法)
.
1.自然采样法
1
M sin 1t A
B
tA
VT4
O
t .
(2) 工作特点
• 采用单极性控制时,在正弦波的半个周期内每 相只有一个开关器件开通或关断.也就是
• 在正弦波的正半周内逆变桥同一桥臂上的上 半桥臂上的开关管(如VT1)按脉冲序列的规律 时通时断地工作,而下半桥臂上的开关管(如 VT4)完全截止;在负半周内,两个器件的工作 情况则正好相反.
的等幅不等宽的矩 0
t
形脉冲波形.
u
• 等效的原则:每一等
分区间内正弦波的
面积与矩形波的面
积相等,具体等效方
法如右图示.
O
t
.
二.单、双极性SPWM技术
• 1.单极性SPWM技术
u
调制波
载波
0
t
u
等效正弦波
O
.
t
T1,T2高频臂
T3,T4工频臂 Fig4单相单极性SPWM逆变电路
T1
Vd
a
T2
D1 T3
• 流经负载Z的便是正,负交替交变电流.
.
2.双极性SPWM技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1)工作原理
V 1
2
d T1
A 0
V 1
2 d T4
T3
T5
B T6
C T2
(a)电路
v c var
fr
Vc fc +
A
+
B C
Vo
V VR
rm
参 考
Var(t)
-
波
形
Vo
成 Vbr(t)
-+ -
+ +-
-
+
Vcr(t)
+-
v br
（b）由 v c , v r 相交确定开关点
正弦 v r正半周
vr
v
，
c
T 1 通、
T 4 通，
v ab V d
vab
v r v c， T 2 通 ( 应为 D 2 通 )、 T 4 通， v ab 0
Vd
1
1
2
3
4
5
6
O
2
单极性SPWM电压波形
t
正弦 v r负半周 v r v c ， T 2 通、 T 3 通， v ab V d v r v c ， T 1通 ( 应为 D 1 通 )、 T 3 通，
.
四.SPWM的数字采样法 (SPWM波形的软件生成法)
• 根据SPWM逆变器的工作原理,当载波比为 N时,在逆变器输出的一个周期内,正弦调制 波与三角载波应有2N个交点.即三角载波变 化一个周期内,它与正弦波相交两次,相应的 逆变器功率器件通断各一次.
• 要准确生成这样的SPWM波形,就得尽量精 确计算功率器件的导通时刻和关断时刻.
SPWM控制技术
• 一.SPWM逆变器的工作原理
• SPWM逆变器:其期望输出电压波形为 正弦波的逆变器.
• 就目前的技术而言,还不能制造出功率 大、体积小、输出波形如同正弦波发 生器那样标准的可变频变压的逆变器.
.
• 目前所采用的一种基 u
于等效原理的易实现
的方法:就是使逆变 器的输出波形为一
系列与正弦波等效
Vg3 T3 Vg6 T6
Vg5 T5 Vg2 T2
单极性调制的工作原理及工作特点
• (1) 工作原理(以A相为例结合下图讲解)
• 在正半周内,A相的VT1反复通断.当参考电 压Var大于三角波电压Vc时,相应比较器的输 出电压Vda为“正”电平,反之则产生“零” 电平.
• 负半周用同样的方法调制后在倒相而成.在 负半周内,A相的VT4反复通断.
负载
ia
D2 T4
D3
b
D4
v 正弦波 r v 三角波 c
+
+
VA
A
Vg1,T1
-
-
-1 Vg2,T2
+
VA
vc, fc
O 2 1
3
4
10
11 12
N fc fr
vr ,
14, P 6
fr
t
2
+
B
VB
Vg4 ,T4
-
-
-1 Vg3,T3
VB
驱动信号生成电路
T 1与 T 2 互补通、断 T 3与 T 4 互补通、断
tB
t
t
' 2
t2"
t1
t2
t3
TC
t
.
2.规则采样法(1)
• 在三角载波每一 1
M sin 1t
周期的正峰值找
D
B
到正弦调制波上
A
的对应点.
tA
tB
t
• 由于采样水平线 与三角载波的交 点位于同一侧,因 此脉冲宽度明显 减小,易造成控制 误差.
t1
t2
t3
.
TC
t
2.规则采样法(2)
• 在三角载波每一
v cr (b)
Vg1 T1
-1
Vg4 T4
Vg3 T3
-1
Vg6 T6
Vg5 T5
-1
Vg2 T2
驱动信号
0
v A0
v
B
0 0
0
vC 0
0
(c)电压波. 形图 三相逆变器SPWM控制原理
t
t t
t
(2)工作特点
• 双极性调制时,逆变器同一桥臂上、下两个 开关器件交替通断,处于互补工作方式.(例 如 V导 替TA通 通1导相,断通V;VTaC,o1=V相和-aoVV=Vd+/TTV254d.和交/类2V替;似反T通2地之交断,,替,当当B通相VV断aaVrr<>.TV)V3c和c时时V,,TV6交T4
