電力電子學(xué)第四章

1、電力電子學(xué)第四章課件第3章 直流/直流變換器 1第1頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 2第四章 直流/交流變換器（逆變器）4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路第2頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 3第四章 直流/交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦

2、脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路第3頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 4逆變器的類型逆變器輸出波形性能指標(biāo)4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)第4頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 5逆變器的類型逆變器輸出波形性能指標(biāo)4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)第5頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 6依據(jù)直流電源的特性不同可分為： 電壓型逆變器VSI 電流型逆變器CSI CdLdVSI 特點(diǎn)：直流輸入具有電壓源

3、特性，故逆變輸出也呈現(xiàn)電壓源特性。橋臂不可直通，輸出不可短路。CSI 特點(diǎn)：直流輸入具有電流源特性，故逆變輸出也呈現(xiàn)電流源特性。橋臂可直通，輸出可短路。CSI應(yīng)用不廣泛的原因：電感儲(chǔ)能密度小，導(dǎo)致裝置的體積大，笨重。多數(shù)全控器件不具備逆阻特性。第6頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 7按逆變器電路結(jié)構(gòu)不同分為： 單相半橋 單相全橋 推挽逆變 三相橋式 Co2nCo1T1T2D1D2ZaiaVDT3T4D3D4ZaiaVDT1D1T4D4b也稱H橋第7頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器）

4、 8其它分類方式按輸出電壓不同分為：1. 恒壓恒頻型（CVCF：Constant Voltage Constant Frequency ）2. 變壓變頻型（VVVF：Variable Voltage Variable Frequency ）3. 脈沖電壓（電流）型按開關(guān)器件不同及換流關(guān)斷方式不同分類：1.自關(guān)斷型2.強(qiáng)迫關(guān)斷型3.電網(wǎng)換流型（有源逆變或負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)換流）4.負(fù)載諧振換流型第8頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 9逆變器的類型逆變器輸出波形性能指標(biāo)4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)第9頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)4

5、5分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 10 諧波系數(shù) HF（Harmonic Factor） 總諧波系數(shù) THD （Total Harmonic Distortion） 畸變系數(shù) DF （Distortion Factor） 最低次諧波 LOH （Lowest-Order Harmonic）逆變器輸出波形性能指標(biāo)第10頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 11 諧波系數(shù) HF（Harmonic Factor） 總諧波系數(shù) THD （Total Harmonic Distortion） 畸變系數(shù) DF （Distortion Fac

6、tor） 最低次諧波 LOH （Lowest-Order Harmonic）逆變器輸出波形性能指標(biāo)第11頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 12諧波系數(shù) HF諧波系數(shù)定義： 第n次諧波分量的有效值和基波分量的有效值之比。 定義公式： HFn = Vn / V1無效成份有效成份越小越好意義： HF表征了某一次諧波含量相對(duì)大小。 第12頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 13 諧波系數(shù) HF（Harmonic Factor） 總諧波系數(shù) THD （Total Harmonic Disto

7、rtion） 畸變系數(shù) DF （Distortion Factor） 最低次諧波 LOH （Lowest-Order Harmonic）逆變器輸出波形性能指標(biāo)第13頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 14總諧波系數(shù) THDTHD定義： 所有非基波分量的有效值與基波分量有效值之比。 定義公式： 總無效成份有效成份越小越好理想正弦為零意義： THD表征了實(shí)際波形與理想基波正弦分量的差異程度。 公式變形： 第14頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 15 諧波系數(shù) HF（Harmonic F

8、actor） 總諧波系數(shù) THD （Total Harmonic Distortion） 畸變系數(shù) DF （Distortion Factor） 最低次諧波 LOH （Lowest-Order Harmonic）逆變器輸出波形性能指標(biāo)第15頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 16畸變系數(shù) DF畸變系數(shù)：各次諧波分量經(jīng)過加權(quán)以后的總有效值與基波有效值之比。加權(quán)的含義：濾波器對(duì)不同的頻率分量衰減不同，故濾波后的各諧波分量不再是濾波前的值。應(yīng)該將濾波器對(duì)諧波的衰減效應(yīng)體現(xiàn)出來。不同類型的濾波器對(duì)相同頻率的諧波衰減也不同。DF的意義：評(píng)估非正弦周

9、期波形經(jīng)過濾波以后的畸變 程度。第16頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 17DFI：對(duì)應(yīng)一階濾波器DF 的定義式DFII：對(duì)應(yīng)一階濾波器第n次諧波經(jīng)過濾波器后，衰減為原來的1/n2第n次諧波經(jīng)過濾波器后，衰減為原來的1/n第17頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 18 諧波系數(shù) HF（Harmonic Factor） 總諧波系數(shù) THD （Total Harmonic Distortion） 畸變系數(shù) DF （Distortion Factor） 最低次諧波 LOH （Lowest

10、-Order Harmonic）逆變器輸出波形性能指標(biāo)第18頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 19最低次諧波 LOH最低次諧波：距離基波頻率最近的諧波 關(guān)注LOH的原因： 逆變器的濾波器一般具有低通特性，對(duì)高次諧波衰減強(qiáng)烈。因此濾波器設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮濾波器對(duì)最低次諧波的衰減效果。 LOH的決定因素： 1. 調(diào)制方式 2. 開關(guān)頻率第19頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 20第四章 直流/交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器

11、單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路第20頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 214.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理 單相半橋逆變電路 單相全橋逆變電路 變壓器中心抽頭推挽逆變電路第21頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 224.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理 單相半橋逆變電路 單相全橋逆變電路 變壓器中心抽頭推挽逆變電路第22頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器）

12、 23單相半橋逆變?cè)恚娮柝?fù)載）電容很大，近似認(rèn)為電容電壓不變。電容相等，電壓均分。T1、T2周期性交替通、斷，產(chǎn)生交變的VanT1驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)，T2關(guān)斷。2. T2驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)，T1關(guān)斷Co2nCo1T1T2D1D2ZaiaVD第23頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 24單相半橋逆變?cè)恚冸姼胸?fù)載）T1驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)，T2關(guān)斷。2. T2驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)，T1關(guān)斷電流為什么沒有直流分量？Co2nCo1T1T2D1D2ZaiaVD第24頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 25單相半橋逆變?cè)?/p>

13、（阻感負(fù)載）Co2nCo1T1T2D1D2ZaiaVD第25頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 264.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理 單相半橋逆變電路 單相全橋逆變電路 變壓器中心抽頭推挽逆變電路第26頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 27單相全橋逆變?cè)恚娮柝?fù)載）T1、T4一組，T2、T3一組兩組器件周期性交替通、斷產(chǎn)生交變的VabT1、T4驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通，T2、T3關(guān)斷T2、T3驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通，T1、T4關(guān)斷T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T4D4bid第27頁，共86頁，20

14、22年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 28單相全橋逆變?cè)恚姼胸?fù)載）T1、T4通，T2、T3斷時(shí)。T2、T3通，T1、T4斷時(shí)。iam=VD/4fL T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T4D4bid第28頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 29單相全橋逆變?cè)恚ㄗ韪胸?fù)載）T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T4D4bid第29頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 304.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理 單相半橋逆變電路 單相全橋逆變電路 變壓

15、器中心抽頭推挽逆變電路單相全橋逆變?cè)恚ㄗ韪胸?fù)載）第30頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 31推挽逆變電路 僅二個(gè)開關(guān)T1、T2輪流導(dǎo)電180度 開關(guān)管斷態(tài)電壓高一倍 2VD 要輸出變壓器 適用于低壓小功率、須隔離的應(yīng)用第31頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 32第四章 直流/交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路第32頁，共8

16、6頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 33通過輸入直流調(diào)壓：以上兩種調(diào)壓方式均需要可控的直流輸入第33頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 34逆變器本身調(diào)壓：180不可調(diào)壓?jiǎn)蚊}沖調(diào)制調(diào)壓多脈沖調(diào)制調(diào)壓第34頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 35單脈沖調(diào)壓方式Nt0.5VD-0.5VDVan T1、T2橋臂輸出電壓波形T3、T4橋臂輸出電壓波形tVbn0.5VD-0.5VDT1、T2橋臂按180方式開關(guān)T3、T4橋臂按180方式開關(guān)兩橋臂

17、驅(qū)動(dòng)信號(hào)錯(cuò)開角Vab=Van-Vbn 全橋電路輸出電壓Vab的波形tVabVD-VD輸出電壓大?。焊淖円葡嘟?，也就調(diào)節(jié)了輸出電壓電壓。故也稱移相調(diào)壓nT3T4D3D4ZaiaVD/2T1D1T4D4bidVD/2第35頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 36單脈沖調(diào)壓的電壓調(diào)節(jié)特性基波幅值：諧波幅值：輸出電壓大小平滑可調(diào)輸出基波頻率可調(diào)低次諧波幅值大，濾除困難。第36頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 37第四章 直流/交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆

18、變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路第37頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 384.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性第38頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 394.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性 指定諧波消除調(diào)制第

19、39頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 40沖量等效原理大小、波形不相同的窄脈沖變量作用于慣性系統(tǒng)時(shí)，只要它們的沖量（面積），即變量對(duì)時(shí)間的積分相等，其作用效果相同。換而言之，無論沖量的表現(xiàn)形式如何，只要是沖量等效的脈沖作用在慣性系統(tǒng)上，慣性系統(tǒng)的輸出或響應(yīng)是基本相同的。 正弦形 電壓正弦電流正弦等效窄脈沖 序列正弦電流第40頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 41基于沖量等效原理的直接SPWMKDK 按正弦規(guī)律變化，故脈沖面積按正弦規(guī)律變化M：調(diào)制比輸出電壓基波與M成正比：第41頁

20、，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 424.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性 指定諧波消除調(diào)制第42頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 43雙極性SPWM脈沖生成T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T4D4bid第43頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 44雙極性SPWM的脈沖面積T3T4D3D4ZaiaVDT1D1T4D4bid第44頁，共8

21、6頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 45雙極性SPWM的特性基波特性：基波大小與調(diào)制比M成正比諧波波特性：消除了低次諧波，3,5,7.等次諧波沒有了。LOH在開關(guān)頻率附近，載波比N越大，LOH越高，有利于濾波。諧波幅值可以與基波相比較甚至更大。（THD會(huì)如何？）如果M大于1會(huì)怎樣？第45頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 46SPWM的優(yōu)點(diǎn)00.5-1011.520.4THD=65.5%V1m=0.748VD單脈沖寬度調(diào)制濾波前波形10-100.51.52THD=160%V1m=0.748V

22、DN = 50雙極性SPWM濾波前波形32mH50f由于SPWM的諧波頻率高，濾波器對(duì)其有強(qiáng)烈的衰減作用 單脈沖寬度調(diào)制濾波后波形0.520-101THD=52.4%V1m=0.74VD1.5THD =4.83%V1m=0.74VD0.8-0.8000.52雙極性SPWM濾波后波形1.5第46頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 474.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性 指定諧波消除調(diào)制第47頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章

23、 直流/交流變換器（逆變器） 48單極性SPWM脈沖生成nT3T4D3D4ZaiaVD/2T1D1T4D4bidVD/2第48頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 49單極性SPWM脈沖面積nT3T4D3D4ZaiaVD/2T1D1T4D4bidVD/2第49頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 50單極性SPWM特點(diǎn)N=7時(shí)，基波與諧波相對(duì)值基波特性：基波大小與調(diào)制比M成正比諧波波特性：消除了低次諧波，3,5,7.等次諧波沒有了。諧波幅值仍然可以與基波相比較甚至更大。LOH在兩倍開關(guān)頻

24、率附近，比雙極性SPWM優(yōu)越。 最低次諧波頻率提高一倍，相當(dāng)于單極性調(diào)制兩倍開關(guān)頻率的效果，所以也稱單極倍頻SPWM。第50頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 514.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性 指定諧波消除調(diào)制第51頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 52規(guī)則采樣SPWM ， ， 不對(duì)稱規(guī)則采樣：對(duì)稱規(guī)則采樣：差異：不對(duì)稱規(guī)則采樣的脈寬計(jì)算量、采樣頻率是對(duì)稱規(guī)則采樣的2倍不對(duì)稱調(diào)制的采樣頻

25、率是開關(guān)頻率的2倍。不對(duì)稱規(guī)則采樣的諧波比對(duì)稱規(guī)則采樣小。第52頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 534.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性 指定諧波消除調(diào)制第53頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 54雙極性SPWM諧波特性基波的頻率、相位均與調(diào)制波或參考波相同，基波幅值為MVD。輸出波形不含載波偶次倍頻諧波。諧波間隔為兩倍基波頻率，奇次載頻兩側(cè)為偶此邊帶諧波，偶次載頻兩側(cè)為奇次邊帶諧波。0 1

26、5304560700.250.50.751.0雙極性SPWM頻譜圖M=0.75N=15第54頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 55單極性SPWM諧波特性 基波的頻率、相位均與調(diào)制波或參考波相同，基波幅值為MVD。輸出電壓中不含載波頻率偶次倍頻及其邊帶諧波。載波偶次倍頻兩側(cè)也僅含奇次邊帶諧波簇。1020304050607000.250.50.751.0M=0.75N=15第55頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 56規(guī)則采樣SPWM諧波特性：會(huì)產(chǎn)生基波邊帶諧波，但很小，可忽略。不對(duì)稱

27、規(guī)則采樣載波頻率兩側(cè)既有奇次邊帶諧波也有偶次邊帶諧波。對(duì)稱規(guī)則采樣單極倍頻SPWM不能完全消除奇次倍頻的邊帶諧波。異步調(diào)制：同步調(diào)制：載波比是整數(shù)。異步調(diào)制：載波比不是整數(shù)次諧波：異步調(diào)制時(shí)諧波頻率不再是基波的整數(shù)倍，稱為次諧波。低載波比時(shí)，對(duì)次諧波的考慮。第56頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 574.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù) SPWM基本原理 雙極性SPWM調(diào)制 單極性SPWM調(diào)制 規(guī)則采樣SPWM SPWM的諧波特性 指定諧波消除調(diào)制第57頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器）

28、58SHE（Selected Harmonic Elimination）脈寬調(diào)制 采用SHE的原因：載波比小，諧波頻率太低 求各次傅里葉級(jí)數(shù)： 第58頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 59第四章 直流/交流變換器4.1 逆變器的類型和性能指標(biāo)4.2 電壓型單相方波逆變電路工作原理4.3 單相逆變器單脈波脈沖寬度控制4.4 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)4.5 三相逆變電路工作原理4.6 大功率逆變電路第59頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 604.5 三相逆變電路工作原理 電壓型三相逆變工

29、作原理 電流型三相逆變工作原理 三相逆變器SPWM調(diào)制 諧波注入SPWM 空間矢量調(diào)制第60頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 614.5 三相逆變電路工作原理 電壓型三相逆變工作原理 電流型三相逆變工作原理 三相逆變器SPWM調(diào)制 諧波注入SPWM 空間矢量調(diào)制第61頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 62三相逆變器構(gòu)成單相逆變器合成三相電路實(shí)現(xiàn)三個(gè)單相逆變器組合；每個(gè)逆變器基波互差120；輸出用三相變壓器耦合形成三相電壓。A相：T1、T4、T1、T4B相：T3、T6、T3、T6

30、C相：T5、T2、T5、T2每相一個(gè)H橋，適合大功率應(yīng)用第62頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 63三相橋式逆變器三個(gè)單相半橋逆變器構(gòu)成：每個(gè)半橋均180導(dǎo)電方式，所以Vao、Vbo、Vco是180方波半橋基波之間互差120導(dǎo)電順序：123234 345 456 561 612 123Vab、Vbc、Vca：120方波第63頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 64負(fù)載電壓分析第64頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 65負(fù)載電

31、壓波形第65頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 664.5 三相逆變電路工作原理 電壓型三相逆變工作原理 電流型三相逆變工作原理 三相逆變器SPWM調(diào)制 諧波注入SPWM 空間矢量調(diào)制第66頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 67三相電流型逆變器（星形負(fù)載）L很大，id恒定120度導(dǎo)電模式，僅兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)電1223 34 45 56 61 12第67頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 68三相電流型逆變器（三角形負(fù)載）三角形負(fù)

32、載第68頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 694.5 三相逆變電路工作原理 電壓型三相逆變工作原理 電流型三相逆變工作原理 三相逆變器SPWM調(diào)制 諧波注入SPWM 空間矢量調(diào)制第69頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 70三相SPWM原理三相調(diào)制波正弦對(duì)稱。三相共用載波。改變調(diào)制比M，可改變輸出電壓。改變載波比N可改變LOH。第70頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 714.5 三相逆變電路工作原理 電壓型三相逆變工作原理

33、電流型三相逆變工作原理 三相逆變器SPWM調(diào)制 諧波注入SPWM 空間矢量調(diào)制第71頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 72HISPWM（Harmonic Injection SPWM）0 /2-1.001.03/22vr3vrvi3vc注入諧波的基本思想橋臂之間基波電壓峰值：H 橋 180調(diào)制：1.27VD三相180調(diào)制：1.1VDH 橋SPWM： VD三相SPWM ：0.866VDVAO1Vi3VAhAVBO1Vi3VBhBVCO1Vi3VChCONZAZBZC諧波注入后的線電壓峰值可達(dá)：VD諧波注入后的調(diào)制比可達(dá)：第72頁，共86頁

34、，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 734.5 三相逆變電路工作原理 電壓型三相逆變工作原理 電流型三相逆變工作原理 三相逆變器SPWM調(diào)制 諧波注入SPWM 空間矢量調(diào)制第73頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 74空間矢量調(diào)制原理空間矢量定義：矢量合成原則：伏秒平衡Vr (cos+jsin )Tsv1SV1+Tsv2SV2+Tsv0/7SV0 Sa、b、c= 1， 橋臂上管通，下管斷；Sa、b、c= -1，橋臂上管斷，下管通。最大調(diào)制范圍：第74頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章 直流/交流變換器（逆變器） 75空間矢量調(diào)制等效調(diào)制波空間矢量調(diào)制具有和諧波注入同樣的直流電壓利用率。0 /3-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81vrava vz 2/324/35/3等效調(diào)制波（k = 0.5）第75頁，共86頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)45分，星期五第4章