7电力电子学课案.ppt

第六章 PWM控制技术;第六章 PWM控制技术? 引言;第六章 PWM控制技术? 引言;6.1 PWM控制的基本思想;6.1 PWM控制的基本思想;O;6.1 PWM控制的基本思想;6.1 PWM控制的基本思想;6.1 PWM控制的基本思想;6.1 PWM控制的基本思想;6.2 PWM逆变电路及其控制方法;6.2 PWM逆变电路及其控制方法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;6.2.1 计算法和调制法;消去两种特定频率的谐波;6.2.1 计算法和调制法;6.2.2 异步调制和同步调制;6.2.2 异步调制和同步调制;6.2.2 异步调制和同步调制;6.2.3 规则采样法;6.2.3 规则采样法;6.2.3 规则采样法;6.2.3 规则采样法;6.2.4 PWM逆变电路的谐波分析;图6-13，不同a时单相桥式PWM???变电路输出电压频谱图。;6.2.4 PWM逆变电路的谐波分析;6.2.4 PWM逆变电路的谐波分析;直流电压利用率——逆变电路输出交流电压基波最大幅值U1m和直流电压Ud之比。 提高直流电压利用率可提高逆变器的输出能力。 减少器件的开关次数可以降低开关损耗。 正弦波调制的三相PWM逆变电路，调制度a为1时，输出线电压的基波幅值为 ，直流电压利用率为0.866，实际还更低。 梯形波调制方法的思路 采用梯形波作为调制信号，可有效提高直流电压利用率。 当梯形波幅值和三角波幅值相等时，梯形波所含的基波分量幅值更大。;图6-15 梯形波为调制信号的PWM控制 ;图6-16，d 和U1m /Ud随s 变化的情况。;2）线电压控制方式;3）线电压控制方式举例;6.2.5 提高直流电压利用率和减少开关次数;6.2.6 PWM逆变电路的多重化;6.2.6 PWM逆变电路的多重化;6.3 PWM跟踪控制技术;6.3 PWM跟踪控制技术;6.3.1 滞环比较方式;6.3.1 滞环比较方式;6.3.1 滞环比较方式;6.3.1 滞环比较方式;6.3.1 滞环比较方式;6.3.2 三角形比较方式;6.3.2 三角形比较方式;6.4 PWM整流电路及其控制方法;6.4 PWM整流电路及其控制方法;1．单相PWM整流电路;(1)单相全桥PWM整流电路的工作原理;图6-29 PWM整流电路的运行方式向量图;b)逆变运行;c)无功补偿运行;(2)对单相全桥PWM整流电路工作原理的进一步说明;2．三相PWM整流电路;图6-31 间接电流控制系统结构;控制原理;从整流运行向逆变运行转换 首先负载电流反向而向C充电，ud抬高，PI调节器出现负偏差，id减小后变为负值，使交流输入电流相位和电压相位反相，实现逆变运行。 稳态时，ud和 仍然相等，PI调节器输入恢复到零，id为负值，并与逆变电流的大小对应。;控制系统中其余部分的工作原理 图中上面的乘法器是id分别乘以和a、b、c三相相电压同相位的正弦信号，再乘以电阻R，得到各相电流在Rs上的压降uRa、uRb和uRc。 图中下面的乘法器是id分别乘以比a、b、c三相相电压相位超前π/2的余弦信号，再乘以电感L的感抗，得到各相电流在电感Ls上的压降uLa、uLb和uLc。 各相电源相电压ua、ub、uc分别减去前面求得的输入电流在电阻R和电感L上的压降，就可得到所需要的交流输入端各相的相电压uA、uB和uC的信号，用该信号对三角波载波进行调制，得到PWM开关信号去控制整流桥，就可以得到需要的控制效果。;存在的问题 在信号运算过程中用到电路参数Ls和Rs，当Ls和Rs的运算值和实际值有误差时，会影响到控制效果。 是基于系统的静态模型设计的，其动态特性较差。 间接电流控制的系统应用较少。;6.4.2 PWM整流电路的控制方法;控制系统组成 双闭环控制系统，外环是直流电压控制环，内环是交流电流控制环。 外环的结构、工作原理和图6-31间接电流控制系统相同。 外环PI调节器的输出为id，id分别乘以和a、b、c三相相电压同相位的正弦信号，得到三相交流电流的正弦指令信号 ， 和 。 ， 和 分别和各自的电源电压同相位，其幅值和反映负载电流大小的直流信号id成正比，这是整流器运行时所需的交流电流指令信号。 指令信号和实际交流电流信号比较后，通过滞环对器件进行控制，便