电力电子技术及应用课件18.ppt

7.3 PWM跟踪控制技术 7.3.1 滞环比较方式 7.3.2 三角波比较方式 7.3.1 滞环比较方式 7.3.1 滞环比较方式 ?控制规律 √当V1（或VD1）导通时，i增大。 √当V2（或VD2）导通时，i减小。 √通过环宽为2?I的滞环比较器的控制，i就在i*+?I和i*-?I的范围内，呈锯齿状地跟踪指令电流i*。 ?环宽过宽时，开关频率低，跟踪误差大；环宽过窄时，跟踪误差小，但开关频率过高，开关损耗增大。 ?L大时，i的变化率小，跟踪慢；L小时，i的变化率大，开关频率过高。 7.3.1 滞环比较方式 7.3.1 滞环比较方式 7.3.2 三角波比较方式 7.3.2 三角波比较方式 ■定时比较方式 ◆不用滞环比较器，而是设置一个固定的时钟。 ◆以固定的采样周期对指令信号和被控制变量进行采样，并根据二者偏差的极性来控制变流电路开关器件的通断，使被控制量跟踪指令信号。 ◆以单相半桥逆变电路为例，在时钟信号到来的采样时刻 ?如ii*，V1导通，V2关断，使i增大。 ?如ii*，V1关断，V2导通，使i减小。 ◆每个采样时刻的控制作用都使实际电流与指令电流的误差减小。 ◆采用定时比较方式时，器件的最高开关频率为时钟频率的1/2。 ◆和滞环比较方式相比，电流控制误差没有一定的环宽，控制的精度低一些。 7.4 PWM整流电路及其控制方法 7.4.1 PWM整流电路的工作原理 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 7.4 PWM整流电路及其控制方法·引言 ■实际应用的整流电路几乎都是晶闸管相控整流电路或二极管整流电路。 ◆随着触发延迟角?的增大，位移因数降低。 ◆输入电流中谐波分量相当大，功率因数很低。 ■把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。 ◆通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因数近似为1。 ◆也称为单位功率因数变流器，或高功率因数整流器。 7.4.1 PWM整流电路的工作原理 7.4.1 PWM整流电路的工作原理 7.4.1 PWM整流电路的工作原理 √图c中滞后的相角为?，超前90°，电路在向交流电源送出无功功率，这时的电路被称为静止无功功率发生器（Static Var Generator—SVG）。 √在图d的情况下，通过对 幅值和相位的控制，可以使 比 超前或滞后任一角度?。 7.4.1 PWM整流电路的工作原理 7.4.1 PWM整流电路的工作原理 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 ?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。 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 ? i*a，i*b和i*c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，便可使实际交流输入电流跟踪指令值。 ◆采用滞环电流比较的直接电流控制系统结构简单，电流响应速度快，控制运算中未使用电路参数，系统鲁棒性好，因而获得了较多的应用。 本章小结 ■PWM控制技术的地位 ◆PWM控制技术是在电力电子领域有着广泛的应用，并对电力电子技术产生了十分深远影响的一项技术。 ■PWM技术与器件的关系 ◆IGBT、电力MOSFET等为代表的全控型器件的不断完善给PWM控制技术提供了强大的物质基础。 ■PWM控制技术用于直流斩波电路 ◆直流斩波电路实际上就是直流PWM电路，是PWM控制技术应用较早也成熟较早的一类电路，应用于直流电动机调速系统就构成广泛应用的直流脉宽调速系统。 ■PWM控制技术用于交流—交流变流电路 ◆斩控式交流调压电路和矩阵式变频电路是PWM控制技术