DSP編程学习笔记.doc

一、三相电压源变换器的结构 1.1 自励式三相电压源变换器的原理图 图1 自励式三相电压源变换器的原理结构图 1.1.1 原理结构图（如图1所示） 1.1.2 各元件的作用与选择： 交流侧连接电感L：滤波，减小高次谐波电压造成的脉动，同时起到将变换器和交流电网隔离的作用。 直流侧的电容C：整流时,保持输出直流电压稳定,并滤出输出电压的低次谐波成分；逆变时，为逆变的正常工作提供电压支撑，相当于电压源，保证电压基本无脉动；当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流电容起到缓冲无功能量的作用，反并联的二极管，起到将交流侧到直流侧反馈的无功能量提供通道的作用。往往该二极管选择快速关断二极管。 1.1.3 何谓自励与他励？自励时直流电压如何建立或控制的？ 自励：不借助于外部其他辅助电路的激励，由该电路自身的特点，完成对直流侧电压的建立。 自励时直流侧电压建立过程如下： 在第一阶段,关断所有的IGBT器件,利用反向并联的二极管对直流电容进行充电, 这时相当于三相全桥整流。一般而言, 经过第一阶段的充电,直流侧电压可达520V 左右。待直流电压稳定后,进行第二阶段的充电,即斩波升压。任选一支IGBT ,在适当时刻进行开关操作。如图1所示,以系统线电压作为同步参考信号,当为负时,开通VT1,这时有电流流经VT1和VD3经过一段时间后,La和Lb中积聚了一定的能量,关断VT1,该回路电流突变,于是电感La和Lb中的磁场能转化为电场能而产生过电压。该过电压与系统电压一起通过二极管对直流电容充电,这时还是相当于三相全桥整流,只不过三相电压幅值更高而已。重复上述操作，直至直流电压满足要求。采用这种方法可以做到直流侧电压升压无超调。直流侧电压达到要求之后,打开所有PWM 脉冲，变换器即并入电网。 他励：就是借助于外部辅助电路，一般为整流器,来为逆变器建立直流侧电压的过程。充电达到并网的条件即可并网。 1.1.4并网变换器对电压源型逆变器的特殊要求与解决办法 逆变器输出电压如何与电网电压实现同步，这是并网变换器的共性问题。采用锁相技术可实现。 1.2 自励式三相电压源变换器的工作原理 1.2.1三相电压源变换器交流侧的期望波形 期望输出为与电网电压同步的正弦波。 1.2.2如何实现三相电压源变换器交流侧的期望波形 通过连接电抗器，与电网实现连接。因为变换器出来的是PWM波，在这里电抗器起到滤波和将变换器和电网隔离的作用。 1.2.3 三相电压源变换器交流侧的实际波形 交流侧实际输出为PWM波，经过电感后近似为基波。 1.2.4 变换器开始工作前和工作后IGBT器件两端的电压波形 工作前所有的IGBT都处于关断装态，一个桥臂所承受的电压为Udc,视IGBT为理想器件，每个IGBT所承受的电压为,变换器工作后，IGBT两端电压为：，因为工作后，由于上下桥臂互补，每个时刻，一个桥臂只有一个开关管开通。变换器开始工作前和工作后IGBT器件两端的电压波形如图2所示。 1.3自励式三相电压源变换器的PWM控制 1.3.1 PWM控制的基本概念 单极性调制与双极性调制 在信号波Ur半个周期内载波(一般指三角波载波)只在正极性或负极性一种极性范围内变化，所得到的PWM波形也只在单个极性范围变化的控制方式称为单极性PWM控制方式。和单极性PWM控制方式相对应的是双极性PWM控制方式。在信号波Ur的半个周期内，载波不再是单极性的，而是有正有负的，所得的PWM波也是有正有负的。在Ur的一个周期内，输出的PWM波只有±Ud两种电平，而不像单极性控制时还有零电平。 载波、调制波与电网电压的基波 载波：把接受调制的信号作为载波。调制波:把希望输出的波形作为调制波。电网电压的基波：电网电压进行傅里叶变换，得到的一次谐波成分即为基波成分。 基波频率、载波频率与载波比 基波频率：基波在单位时间内的变化次数。载波频率。载波在单位时间内的变化次数。 载波比:载波频率与调制波频率的比值。 调制深度与控制角? 调制深度：信号波幅值与载波幅值的比值。控制角?：三相式电压源变换器交流侧输出电压相角也电网侧电压相角的差值。 SPWM、三次谐波注入PWM与SVPWM SPWM：调制波信号为正弦波的PWM调制方式。三次谐波注入 PWM：在正弦波中加入一定比例的三次谐波为调制波信号的PWM调制方式。SVPWM：电压空间矢量技术，其原理是，当用三相平衡的正弦电压向交流电动机供电时，电动机的定子磁链空间矢量幅值恒定，并以恒速旋转，磁链矢量的运动轨迹形成圆形的空间旋转磁场。 死区，为什么要设置死区？死区对逆变输出有何影响？ 在电压型逆变电路的PWM控制中，同一相上下两个臂的驱动信号都是互补的。但实际上，功率开关器件都有一定的开通时间和关断时间，为了防止上下两个桥臂直通而造成短路，在