电力电子技术第5章PPT学习教案

1、会计学1电力电子技术第电力电子技术第5章章第1页/共58页其作用效果基本相同。n图a-d四种激励分别加在具有惯性的阻感负载时，其输出响应基本相同。f (t)d (t)tOa)b)c)d)tOf(t)tOf(t)tOf (t)图图a、b、c、d分别为方波、三角波、正弦半波窄脉冲、单位冲击函数分别为方波、三角波、正弦半波窄脉冲、单位冲击函数（t） ，面积都等于，面积都等于1。第2页/共58页i(t )u(t)i(t)t0冲量相同的各种窄脉冲的响应波形冲量相同的各种窄脉冲的响应波形第3页/共58页第4页/共58页制第5页/共58页析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第6页/共58页比例缩小作为调制信

2、号，把接受调制的信号作为载波，通过载波的调制得到所期望的PWM波形。第7页/共58页n载波：三角波或锯齿波n原因：等腰三角波上任一点的水平宽度和高度成线性关系，且左右对称。第8页/共58页uOtOtuoUd-Udnur和uc点时刻控制IGBT的通断urucuo第9页/共58页图6-5urucuOtOtuouofuoUd-Udn当 uruc时，uo= -Udn单极性PWM控制方式特点n输出电压三个电平ud、0、-udn需要两个三角载波第10页/共58页单相桥逆变桥阻感负载单相桥逆变桥阻感负载n1V2关断，V3和V4交替通断nuo可得到Ud和0两种电平nuo负半周：nV2保持导通，V1断开，V3和

3、V4交替通断；nuo可得-Ud和0两种电平第11页/共58页的控制规律相同第12页/共58页单相桥逆变电路单相桥逆变电路uo=Udn当uruc时，驱动V2、V3n如io0，VD2和VD3通n不管哪种情况uo=-Ud第13页/共58页三相桥逆变电路三相桥逆变电路nurAucV4关断，V1或VD1导通，则uAN=Ud/2n当urAuc时，V1关断，V4或VD4导通，则uUN=-Ud/2第14页/共58页图6-8ucurAurBurCuuANuBNuCNuANuABUd-UdOtOOOOOttttt2Ud-2Ud2Ud-2Ud2Ud3Ud32UduAB的波形可由uAN-uBN得出n逆变器输出线电压P

4、WM波由Ud和0三种电平构成第15页/共58页3CNBNANANANuuuuu-第16页/共58页关器件的关断时间决定。n死区时间会给输出的PWM波带来影响，使其稍稍偏离正弦波。第17页/共58页分析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第18页/共58页器输出脉冲序列的基波电压正是调制时所要求的等效正弦波。第19页/共58页析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第20页/共58页n载波比：载波频率fc与调制信号频率fr之比，N= fc / fr第21页/共58页nM= 01第22页/共58页析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第23页/共58页载波和信号波是否同步载波和信号波是否同步即载波比的变化

5、情况即载波比的变化情况异步调制异步调制PWM调制方式分为调制方式分为同步调制同步调制第24页/共58页前后1/4周期的脉冲也不对称。n当信号频率增高时，N减小，一周期内的脉冲数减少，使得输出PWM波和正弦波差异变大。第25页/共58页n为使一相的PWM波正负半周镜对称， N应取奇数。第26页/共58页第27页/共58页r波频率不致过低而对负载产生不利影响。第28页/共58页率的变化范围基本一致，fc大约在1.42.0kHz之间。第29页/共58页析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第30页/共58页第31页/共58页第32页/共58页多。第33页/共58页ucuOturTcADBOtuotAt

6、DtBdd d 22规则采样法规则采样法 每个脉冲的中点都以相应的三角波中点为对称，使计算大为简化。第34页/共58页ucuOturTcADBOtuotAtDtBd dd d d d 2d d2d d规则采样法规则采样法 刻tA和B点时刻tB控制功率开关器件的通断。n规则采样法得到的脉冲宽度和用自然采样法得到的脉冲宽度非常接近第35页/共58页n三角波一周期内，脉冲两边间隙宽度为rrsinuMtr Dc1sin2/2/2MtTdcr D(1sin)2TMtd)sin1 (421DrcctaTTdd-第36页/共58页同一时刻三相调制波电压之和为零，得23cWVUTddd43c W V UTdd

7、d第37页/共58页析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第38页/共58页nSPWM波中不含低次谐波，只含c及其附近的谐波以及2 c、 c等及其附近的谐波。角频率角频率1002+-1234+-02+-4+-01+-3+-5+-谐波振幅谐波振幅0.20.40.60.81.01.21.4kna=1.0a=0.8a=0.5a=0rckn第39页/共58页1002+-1234+-02+-4+-01+-3+-5+-0.20.40.60.81.01.2kna=1.0a=0.8a=0.5a=0角频率角频率谐波振幅谐波振幅n=2,4,6,时，时，rckn-。, 2 , 116, 1 , 016mmmmk第40

8、页/共58页第41页/共58页析5.2.7 PWM逆变电路的多重化第42页/共58页PWM多重化逆变电路多重化逆变电路提高电压、功率等级提高电压、功率等级提高等效开关频率提高等效开关频率减少谐波分量减少谐波分量第43页/共58页第44页/共58页第45页/共58页第46页/共58页tOiii*+D Ii*- D Ii*第47页/共58页nLin L小时，i的变化率大，开关频率过高。第48页/共58页n闭环控制，是各种跟踪型PWM变流电路的共同特点。第49页/共58页放大后，再去和三角波进行比较，产生PWM波形。n放大器A系数直接影响电流跟踪特性。第50页/共58页第51页/共58页第52页/共58页提高电压和功率等级n缺点：电路和控制复杂，需要更多的电容和开关器件，如三电平电路需要2个电容和每相4个主开关器件。5.4 多电平逆变电路多电平逆变电路第53页/共58页 采