脉宽调制技术解析.docxVIP

仅供个人参考 仅供个人参考 不得用于商业用途 不得用于商业用途 湖南省技工学校 理论教学教案 教师姓名 学 科 变频 调速 执 行 记 录 日期 星期 检查 签字 班级 节次 课题 脉宽调制技术 类型 复习 教学目的 掌握PWM调制方法与控制技术，了解 SPW逆变器的控制技术。 教 学 重 占 八、、 PWM调制方法与控制技术 教 学 难 占 八、、 PWM调制方法与控制技术。 主要 教学 方法 借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学 教 具 挂 图 无 教学 环节 时间 分配 1、组织教学时间 2 3、讲授新课时间 70 2、复习导入时间 8 4、归纳小结时间 5 5、作业布置时间 5 教 学 后 记  ［复习导入］ ? 脉宽调制技术：它是通过对输出电压或输出电流的一系列脉冲的宽 度进行调制，来获得所需电压或电流的大小和形状的一项技术。 ? PWM控制的思想源于通信技术，全控型器件的发展使得实现 PWM控制 变得十分容易。 ［讲授新课］ 、PWM调制方法与控制技术 图44 PWIW控甜的臺丰意困 訂正弦丰披披母b） JW 图44 PWIW控甜的臺丰意困 訂正弦丰披披母b） JW冲序列 in 冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具 有惯性的环节上，其效果基本相同。冲量即 指窄脉冲的面积。 在给出了正弦波频率、 幅值和半个周期 内的脉冲数后，PWM波形各脉冲的宽度和间 隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制 电路中各开关器件的通断，就可以得到所需 要的PWM波形。 对于正弦波的负半周，采取同样的方 法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周 期的等效PWM波。 2、PWM逆变电路及其控制方法 （1）、计算法和调制法 1）计算法 根据正弦波频率、幅值和半 周期脉冲数，准确计算PWM波各 脉冲宽度和间隔，据此控制逆变 电路开关器件的通断，就可得到 所需PWM波形。 本法较繁琐，当输出正弦波 的频率、幅值或相位变化时，结 果都要变化。 2、调制法一一把希望输出的波 形作调制信号，通过对此信号波 的调制得到所期望的 PWM波 采用等腰三角波或锯齿波作为载波。 等腰三角波应用最多，因其任一点 的水平宽度和高度成线性关系且左右对称 载波与平缓变化的调制信号相交，在交点时刻控制器件通断， 就得到宽 度正比于信号波幅值的脉冲，符合 PWM勺要求调制信号波为正弦波时， 得到 的就是SPWM波；调制信号是其他所需波形时，也能得到等效的 PWM波。 3、 单极性PWM控制方式 ur正半周，V1保持通，V4交替通断 当 uruc 时使 V4通，uo=Ud 当 ur uc 时使 V4断，uo=0 ur负半周，V2保持通，V3交替通断 当 uruc 时使 V3通，uo=- Ud 当 ur uc 时使 V3断，uo=0 4、 双极性PWM控制方式 在ur的半个周期内，三角波载波有正有负，所得 PWM波也有正有负， 其幅值只有土 Ud两种电平。同样在调制信号ur和载波信号uc的交点时刻控 制器件的通断。ur正负半周，对各开关器件的控制规律相同。 当ur uc时，给V1和V4导通信号，给 V2和V3关断信号。 女口 i o0，V1 和 V4 通，女口 io0, VD1 和 VD4通，uo=Ud。 当uruc时，给V2和V3导通信号，给 V1和V4关断信号。 如 i o0，V2 和 V3 通，如 i o0，VD2和 VD3通，uo=-Ud。 5、 PWM型逆变电路的控制方式 1 ）异步调制 载波信号和调制信号不保持同步关系的调制方式称为异步方式。 在异步 调制方式中，调制信号频率 fr变化时，通常保持载波频率 fc固定不变，因 而载波比N是变化的。 2） 同步调制 在变频时使载波信号和调制信号的载波比 N等于常数的调制方式称为同 步调制。调制信号半个周期内输出的脉冲数是固定的， 脉冲相位也是固定的。 为了使一相的波形正、负半周镜对称，同时使三相输出波形严格对称， N应 取载波比为3的整数倍的奇数。 3） 分段同步调制 为了克服上述缺点，通常都采用分段同步调制的方法，即把变换器的输 出频率范围划分成若干频段，每个频段内都保持载波比 N为恒定，在输出频 率的高频段采用较低的载波比，以使载波频率不致过高。 二、 SPW逆变器的控制技术 1、 SPWM逆变器及其控制模式 实现SPW啲控制方式有三种： 采用模拟电路； 采用数字电路； 采用模拟与数字电路相结合的控制方式。 2、 具有消除谐波功能的 SPWM控制模式的优化 3、 用于SPWM控制的专用芯片与微处理器 三、 电流跟踪型PWM逆变器控制技术 电流跟踪型PWM又称电流控制型电压源 PWM逆变器（CRPWM它兼有电 压型和电流型逆变器的优点：结构简单、工作可靠、响应快、谐波小，采用 电流控制，可实现对电机定子相电流的在