电力电子与现代控制(电力电子线路及其触发控制)第三部分ppt课件.ppt

《电力电子与现代控制(电力电子线路及其触发控制)第三部分ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电力电子与现代控制PowerElectronicsandModernControl中国科学院研究生院电力电子线路及其控制3、DC/AC变换器直流/交流逆变器逆变器的类型电压型单相逆变电路工作原理1、双极性SPWM控制2、单极性SPWM控制电压型三相逆变电路工作原理SPWM控制电流型逆变器电路的工作原理电压型多电平逆变电路逆变器的类型1、依据直流电源的特性不同可分为：电压型逆变器VSI和电流型逆变器CSI2、按输出电压不同可分为：CVCF、VVVF、脉冲型3、按逆变器输出电平不同分为：两电平和多电平4、按输出电源相数分为：单相、三

2、相和多相。电压型单相逆变电路理想单相逆变器及其输出电压和电流波形四象限运行区间理想单相逆变器应允许输出电压和电流相位角0-360°可实现无源逆变功能。根据电压和电流波形和能量流动关系，可将单相逆变器的运行分为4个运行区间，对应四个象限。理想单相逆变器的输出交流电压和电流波形电压型单相逆变电路双向buck电路运行区间双向buck电路拓扑由单向可控开关T+、T-和二极管D+、D-构成;可输出双向电流和单向电压。当iL>0时，等效为单向buck电路当iL<0时，等效为单向boost电路双向buck电路电压型单相逆变电路改进的双向buc

3、k电路运行区间将双向buck电路拓扑输出负端从N点变到O点，可以实现双向电流和电压输出。改进的双向buck电路电压型单相逆变电路电压型单相半桥式逆变电路拓扑与改进的双向buck电路相同（省略滤波器）电压型单相半桥式逆变电路区间1：Vo>0;io>0区间2：Vo<0;io>0区间3：Vo<0;io<0区间4：Vo>0;io<01、当T+导通，T-关断时，Vo>0:2、当T-导通时，T+关断时，Vo<0:等效为单刀双掷开关电压型单相半桥式逆变电路的基本工作状态电压型单相逆变电路4、当T-和T+都导通时，直流母线被短路。电压型单相半桥

4、式逆变电路的基本工作状态电压型单相逆变电路3、当T-和T+都关断时，Vo的方向取决于Io的方向；控制系统无法直接控制电压，除切换状态时，一般尽量避免工作在此状态。当io>0时，Vo<0当io<0时，Vo>0禁止状态电压型单相半桥式逆变电路工作原理（方波控制）1、T+、T-信号反相(互补)；2、T+、T-各导通180度；方波控制控制方法电压型单相桥式逆变电路（H桥）工作原理（方波控制）T1-T4各导通180度；T1、T4同步；T2、T3同步。2、方波控制(b)等效电路1、T1与T2；T3与T4信号反相（互补）。控制方法：电压型单相

5、逆变电路（方波控制）谐波特性负载电压谐波特性负载电流谐波特性负载电压频谱负载电流频谱电感和阻感负载电流谐波幅值相对电压谐波衰减，谐波次数越大，衰减越大。原因：当电感量和电感端电压恒定时，频率越大，感抗越大,电流越小。电压型单相逆变电路的双极性SPWM控制载波Vr：控制PWM周期的控制信号（三角波）；调制波Vc：控制输出电压基波的控制信号；载波比N：载波与调制波频率之比；调制比M：调制波与载波幅值之比。电压型单相逆变电路的单极性SPWM调制正弦波Vr+-1-1-1+-AB-++Vcc-Vcc三角波Vc+Vcc-VccT1T2T3T

6、4单相逆变电路的仿真（双极性和单极性SPWM调制）Vd=300V，调制比M=0.8，载波比N=750/50=15负载R=10欧姆，电感为20毫亨。双极性SPWM单极性SPWM可见：1、双极性SPWM调制时输出电压为两电平，单极性调制为三电平；2、单极性SPWM调制的输出电压和电流谐波小于双极性调制。单相逆变电路的谐波特性双极性SPWM单极性SPWM电压Uab频谱电压Uab频谱电流ia频谱电流ia频谱负载R=10欧姆，电感为20毫亨。NN-2N+22N-12N+12N-12N+1三相电压型逆变器的工作原理(方波控制)每个功率器件导

7、通180度，即同时有三个功率器件导通；输出线电压为120度宽度的方波。(b)等效电路(a)电路电压型三相逆变工作原理(方波控制)共模电压基波电压峰值谐波分析电压型三相逆变器的SPWM控制VaoVboVcoVabVbcVca调制波Var、Vbr、Vcr和载波VcVar>Vc时，T1导通，Vao=Vd；VarVc时，T3导通，Vbo=Vd；VbrVc时，T5导通，Vco=Vd；Vcr

8、电压的幅值、频率和相位。三相电压型逆变器SPWM控制的一些基本概念调制波：欲输出的电压控制信号，如左图中的Var、Vbr和Vcr；载波：对称的三角波或锯齿波；调制比：指调制波的幅值与载波的幅值之比，用M表示；载波比：指载波的频率与调制波的频率之比，用N表示；开关