模塊4 牽引變流器《列車(chē)電力傳動(dòng)與控制》教學(xué)課件

《列車(chē)電力傳動(dòng)與控制》?精品課件合集第X章XXXX模塊4

牽引變流器第4章?tīng)恳兞髌?/p>

4.1兩電平式牽引變流器

4.2三電平式牽引變流器

4.3變流器的設(shè)計(jì)2024/8/224第4章?tīng)恳兞髌鳡恳兞髌魇墙涣鱾鲃?dòng)系統(tǒng)的核心部件，能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行，滿足列車(chē)牽引、制動(dòng)需要。牽引變流器的基本功能是，把來(lái)自接觸網(wǎng)或其它交流電源的交流電壓，最終變換為頻率、幅值可調(diào)的三相交流電壓，供給交流牽引電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，在輪軌間產(chǎn)生牽引力或制動(dòng)力，使列車(chē)運(yùn)行。在列車(chē)電力傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于受調(diào)速范圍的限制，只能采用交-直-交流傳動(dòng)控制技術(shù)。交-直-交流傳動(dòng)控制由兩部分組成，即網(wǎng)(電源)側(cè)整流器控制和電動(dòng)機(jī)(負(fù)載)側(cè)逆變器控制。2024/8/225交-直-交流傳動(dòng)系統(tǒng)變流器由網(wǎng)側(cè)整流器、直流中間環(huán)節(jié)、電動(dòng)機(jī)側(cè)逆變器及控制裝置組成。整流器的作用是把來(lái)自接觸網(wǎng)的單相交流電壓或同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電壓變換為直流。直流中間環(huán)節(jié)由濾波電容器或電感組成，其作用是儲(chǔ)能和濾波。逆變器的作用是將中間環(huán)節(jié)平直的直流電，通過(guò)一定的控制策略，變換為頻率、電壓可調(diào)的三相脈沖交流電，供給交流牽引電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)列車(chē)。牽引變流器根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)濾波元件的不同，可分為電壓型和電流型兩種。電壓型變流器直流中間環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能器采用電容器，向逆變器輸出的是恒定的直流電壓，相當(dāng)于恒壓源；電流型變流器直流中間環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能器采用電感，相當(dāng)2024/8/226于恒流源，向逆變器輸出的是恒定的直流電流。

在交-直-交流傳動(dòng)系統(tǒng)中，牽引變流器與牽引電動(dòng)機(jī)之間互為電源，又互為負(fù)載。牽引電動(dòng)機(jī)一般為異步電動(dòng)機(jī)。在牽引工況，若從負(fù)載端來(lái)看變流器可分為電壓型和電流型兩種。由于電壓型變流器相對(duì)于電流型變流器具有較大的優(yōu)勢(shì)，所以在現(xiàn)代軌道列車(chē)交流傳動(dòng)領(lǐng)域大多都采用電壓型逆變器。電流型變流器只為同步電動(dòng)機(jī)供電或在一些城市、市郊軌道運(yùn)輸裝備中使用。交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)等自備能源的列車(chē)，變流器由不可控整流器和PWM逆變器組成，動(dòng)力制動(dòng)一般采用電阻制動(dòng)。電力機(jī)車(chē)/EMU牽引變流器由網(wǎng)側(cè)整流器和電動(dòng)機(jī)側(cè)逆變器兩部分組成，無(wú)論是網(wǎng)側(cè)的整流器還是電動(dòng)機(jī)側(cè)的逆變器2024/8/227都屬于開(kāi)關(guān)電路，電路中開(kāi)關(guān)器件的周期性通斷，從根本上破壞了交流電壓、電流的正弦波形和連續(xù)性，在電壓、電流中產(chǎn)生了高次諧波，不僅給污染了電網(wǎng)，而且使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能惡化，諧波電流產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩將使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)、噪音，影響穩(wěn)定運(yùn)行。減小諧波分量最為有效的方式是牽引變流器采用PWM控制。從負(fù)載來(lái)看可分為電壓型和電流型兩種。由于電壓型變流器相對(duì)于電流型變流器具有較大的優(yōu)勢(shì)，所以在現(xiàn)代軌道列車(chē)交流傳動(dòng)領(lǐng)域大多都采用電壓型逆變器。電壓型變流器的驅(qū)動(dòng)，一般采用“四象限脈沖整流器＋中間直流電路＋電壓型逆變器＋異步牽引電動(dòng)機(jī)”的方式。2024/8/228根據(jù)逆變器輸出交流側(cè)相電壓的可能取值情況，將電壓型逆變器分為兩電平式和三電平式。二電平式逆變器，可以把直流中間環(huán)節(jié)的正極電位或負(fù)極電位接到電動(dòng)機(jī)上去；三電平式逆變器，除了把直流中間環(huán)節(jié)的正極或負(fù)極電位送到電動(dòng)機(jī)上去以外，還可以把直流中間環(huán)節(jié)的中點(diǎn)電位送到電動(dòng)機(jī)上去，含有較少的諧波，其輸出波形得到了改善，但需要更多的器件。在交流傳動(dòng)領(lǐng)域，當(dāng)中間電路直流電壓時(shí)，主電路中變流器通常采用兩電平式電路；當(dāng)時(shí)，宜采用三電平式電路結(jié)構(gòu)。2024/8/2294.1兩電平式牽引變流器在交-直-交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)/EMU系統(tǒng)，典型的兩電平式牽引變流器電路，主要由兩電平式四象限脈沖整流器、中間直流電壓回路和兩電平式PWM逆變器組成，由牽引變壓器的二次繞組供電，電路結(jié)構(gòu)如圖4—1所示。在交-直-交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)/EMU中，電源側(cè)變流器采用四象限調(diào)節(jié)整流器（4qc），它通過(guò)PWM斬波控制方法，可以調(diào)節(jié)從電網(wǎng)輸入的電流相位，使所取電流波形接近正弦波形，并能在廣泛的負(fù)載范圍內(nèi)，使列車(chē)的功率因數(shù)接近于或達(dá)到1，電網(wǎng)只提供有功電能，對(duì)減小通訊信號(hào)的諧波干2024/8/2211擾和充分利用電網(wǎng)的傳輸功率方面都具有很重要的意義。另外，四象限變流器能很方便地實(shí)現(xiàn)牽引和再生制動(dòng)之間的能量轉(zhuǎn)換，能取得顯著的節(jié)能效果。四象限脈沖整流器將來(lái)自牽引繞組的單相交流電壓變換成直流電，通過(guò)濾波儲(chǔ)能元件建立穩(wěn)定的中間直流電壓。逆變器把中間回路直流電壓變成幅值和頻率可調(diào)的三相交流電壓，供給異步牽引電動(dòng)機(jī)。在起動(dòng)階段，逆變器按脈寬調(diào)制模式進(jìn)行控制，恒壓頻比輸出。當(dāng)逆變器輸出達(dá)到規(guī)定值(基頻)后，轉(zhuǎn)入方波控制模式。有時(shí)在逆變器和異步牽引電動(dòng)機(jī)之間串入平波電抗器，用以抑制起動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)電流的諧波分量，改善轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)狀況并減少損耗。起動(dòng)完成后，通過(guò)2024/8/2212接觸器把它短接。當(dāng)列車(chē)進(jìn)行再生制動(dòng)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的工作原理及方式?jīng)]有發(fā)生什么變化，主電路結(jié)構(gòu)也不發(fā)生任何變化。為了使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)能夠進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，控制系統(tǒng)應(yīng)使異步牽引電動(dòng)機(jī)工作在負(fù)的轉(zhuǎn)差頻率下。在交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)發(fā)展的初期，為保證電氣制動(dòng)的可靠性和安全性，還裝有制動(dòng)電阻和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。如果電網(wǎng)不能接受再生能量或網(wǎng)側(cè)整流器發(fā)生故障，應(yīng)立即在無(wú)電流狀態(tài)下接入制動(dòng)電阻。2024/8/22134.1.1兩電平式四象限脈沖整流器1.工作原理在傳統(tǒng)的變流技術(shù)中，幾乎全部采用平波電抗器來(lái)達(dá)到使直流量平直的目的。在由單相交流電網(wǎng)供電時(shí)，是以電網(wǎng)提供無(wú)功功率、引起波形畸變?yōu)榇鷥r(jià)，完成了交-直流變換。一個(gè)理想的交--直流變流器，應(yīng)該在直流側(cè)提供平直的直流電流和直流電壓，而僅從交流電網(wǎng)吸取有功功率。從原理上講，這種裝置可以由一個(gè)無(wú)儲(chǔ)能部分的變流器和一個(gè)分離的儲(chǔ)能器組成。

為了在交流供電網(wǎng)中既保持較高的功率因數(shù),又獲得平整的直流量,變流器的變比必須能夠通過(guò)調(diào)制技術(shù)隨時(shí)加以2024/8/2214改變，而必要的儲(chǔ)能器作為簡(jiǎn)單的串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路，與直流側(cè)負(fù)載并聯(lián)或串聯(lián)。現(xiàn)在能夠通過(guò)不同的方法，使變流器的變比在許多可能的變比值之間進(jìn)行有級(jí)變換，或者在僅有的兩個(gè)值（1和0）之間頻繁變換。后者可由脈寬調(diào)制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電壓型四象限脈沖整流器的基本原理如圖5--2所示，儲(chǔ)能器與直流側(cè)負(fù)載并聯(lián)。如果變流器的電壓變比為,即調(diào)制電壓與之關(guān)系

(4—1)設(shè)電源電壓為，將其代入式(4-1)，并令k=Um/udc，則電壓比為(4--2)2024/8/2216

在理想情況下，變流器中既沒(méi)有損耗，也沒(méi)有儲(chǔ)能，所以按功率平衡的概念，可得出從而可求得電流比為若供電網(wǎng)中的交流電流波形為正弦波，且相位與交流電壓相同，那么交流電流應(yīng)表示為。在理想變流器的前提下，其直流功率和交流功率的平均值應(yīng)當(dāng)相等，即(4--3)(4--4)2024/8/2217考慮到式（4--2），得到交流電流的幅值為所以，變流器的直流側(cè)電流可通過(guò)式（4--4）求得由關(guān)系式，可求得流過(guò)儲(chǔ)能器的電流為由式(4--7)可知，儲(chǔ)能器所接受的電流是正弦波電流，其頻率為供電頻率的2倍，幅值恰好等于直流側(cè)負(fù)載電流，(4--5)(4--6)(4--7)2024/8/2218而加在該儲(chǔ)能器上的電壓是一個(gè)純直流電壓。所以，對(duì)于這個(gè)作為儲(chǔ)能器的電抗二端網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，加在其上的直流電壓不會(huì)產(chǎn)生電流，而流過(guò)2倍網(wǎng)頻的交流電流也不會(huì)在其端子上引起電壓。顯然,最簡(jiǎn)單的電容器和電抗器串接的諧振電路能滿足這些特性的要求,其諧振頻率必須等于2倍的電網(wǎng)頻率。從以上的分析可以看出，倘若設(shè)計(jì)的變流器，其電流變比符合式（4--4）的要求，按正弦規(guī)律變化，它與具有2倍網(wǎng)頻的電容--電抗串聯(lián)諧振儲(chǔ)能器一起，將構(gòu)成理想的交--直流變流器，既保證了直流側(cè)直流量平整的要求，又滿足了交流側(cè)畸變和無(wú)功功率盡可能小的要求。至于變流器的電流變比

按正弦規(guī)律變化的要求，可2024/8/2219以類(lèi)似于PWM逆變器的思路，通過(guò)脈寬調(diào)制的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果逆變器是把輸入的直流電壓通過(guò)脈寬調(diào)制技術(shù)變換成正弦波形的輸出電壓，那么，在理想的交—直流變流器中，則是在輸出直流電流（亦即直流電壓）的情況下，通過(guò)脈寬調(diào)制來(lái)保證交流電流為正弦形，并與交流電壓同相，即同相位。

這種由變流器和并聯(lián)儲(chǔ)能器構(gòu)成，并按PWM方式工作，把交流能量變換為直流能量的裝置，稱為脈沖整流裝置。電壓型脈沖整流器在保證電源電流不發(fā)生畸變并與電源電壓保持同相位的同時(shí)，其輸出端提供恒定、平整的直流電壓，而輸出直流電流的大小與負(fù)載特性有關(guān)。2024/8/2220

2.脈沖整流器主電路分析脈沖整流器是利用電抗器的儲(chǔ)能，達(dá)到整流、升壓、穩(wěn)壓的目的，四象限脈沖整流器能夠做到網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1，并能實(shí)現(xiàn)電能的反饋。圖4--3所示為電壓型四象限脈沖整流器電路。為牽引繞組的漏電感，忽略牽引繞組電阻。四象限脈沖整流器可以看成是由兩象限電路插入另外一個(gè)開(kāi)關(guān)支路而構(gòu)成的，因?yàn)殡姼?/p>

接受的無(wú)功功率，是由直流側(cè)提供而不是從交流電源取得，

和

應(yīng)當(dāng)是同相位的,

也就是說(shuō)，變流器必須具有反饋的能力。四象限脈沖整流器能夠執(zhí)行脈寬調(diào)制和能量變換，即整流或反饋兩方面功能。這種整流器能夠在輸入電壓和電流平面的所有四象限2024/8/2222中工作。作為電力牽引用的變流器，相應(yīng)地能夠?qū)崿F(xiàn)牽引、制動(dòng)狀態(tài)下前進(jìn)、后退四種工況。電力機(jī)車(chē)/EMU交-直-交流傳動(dòng)系統(tǒng)，網(wǎng)側(cè)采用四象限脈沖整流器，構(gòu)成交-直部分。負(fù)載側(cè)采用三相逆變器，形成直-交部分。中間環(huán)節(jié)為支撐電容和二次波濾波環(huán)節(jié)。四象限脈沖整流器的突出優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高，可達(dá)到1，等效諧波干擾電流小。兩點(diǎn)式脈沖整流器主電路元件可用兩個(gè)理想開(kāi)關(guān)SA、SB等效，其開(kāi)關(guān)函數(shù)可表示為2024/8/2224由于上下橋臂不允許同時(shí)導(dǎo)通，控制各開(kāi)關(guān)支路的導(dǎo)通或關(guān)斷，即可實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制和能量變換。在實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制時(shí)，us的取值有和0三種電平，即電源電流或者被轉(zhuǎn)送到直流回路(

)，同時(shí)使直流電壓連接到交流電壓側(cè)(

);或者通過(guò)變流器將電源短路()，同時(shí)也將變流器的輸入電壓（調(diào)制電壓）短接（

）。在開(kāi)關(guān)等效電路中,有效的開(kāi)關(guān)組合有四種邏輯關(guān)系,即

SASB=00，01，10，11調(diào)制電壓us

可表示為：

us=（SA—SB）Ud根據(jù)開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉狀態(tài)，整流器有三種工作模式：2024/8/2225

(1)模式1----SASB=00/11

在模式1下,下橋臂開(kāi)關(guān)元件或上橋臂開(kāi)關(guān)元件全部導(dǎo)通,此時(shí)us=0，由支撐電容Cd

向負(fù)載供電。牽引變壓器二次繞組端電壓uN

直接加在漏電感LN上，對(duì)漏電感LN充、放電：當(dāng)uN

>0時(shí)，D1與T3導(dǎo)通或T2與D4導(dǎo)通，電源電流iN

上升，電源給漏電感LN

儲(chǔ)存能量；當(dāng)uN

<0時(shí)，D3與T1導(dǎo)通或T4與D2導(dǎo)通，電源電流iN下降，漏電感LN

開(kāi)始釋放能量，回饋給電源。

(2)模式2----SASB

=01

在模式2下，us=

-Ud

，T1、T4同時(shí)關(guān)斷，由D3、D2或T2、T3導(dǎo)通形成回路。2024/8/2226當(dāng)uN

>0時(shí)，電源電流iN

上升，電源和直流環(huán)節(jié)(負(fù)載)共同給漏電感LN儲(chǔ)存能量；當(dāng)uN

<0時(shí)，電源電流iN下降，漏電感LN開(kāi)始釋放能量，供給直流環(huán)節(jié)(負(fù)載)并同時(shí)回饋給電源。

(3)模式3----

SASB

=10在模式3下，us=Ud

，T2、T3同時(shí)關(guān)斷，由D1、D4或T1、T4導(dǎo)通形成回路。當(dāng)uN

>0時(shí)，電源電流iN下降，電源和漏電感共同向直流環(huán)節(jié)提供能量，即變流器工作在整流狀態(tài)。當(dāng)uN

<0時(shí)，電源電流iN上升，直流環(huán)節(jié)向漏電感共同提供能量，并同時(shí)回饋給電源，即變流器工作在逆變狀態(tài)。2024/8/2227在實(shí)現(xiàn)能量變換時(shí)，電源電流究竟是以正的或負(fù)的符號(hào)流到直流回路(

或

)，還是直流電壓以負(fù)的或正的符號(hào)接到交流側(cè)（

或

），究竟是工作在整流還是逆變反饋狀態(tài)，這要看是哪些開(kāi)關(guān)支路處于導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)對(duì)3種工作模式的分析，不難發(fā)現(xiàn)：

全控橋中相同位置處不同性質(zhì)的元件導(dǎo)通時(shí)，電源處于短路狀態(tài)。全控橋中對(duì)角位置處的相同性質(zhì)元件導(dǎo)通時(shí)，工作在能量傳遞狀態(tài)。若T1-T4或T3-T2導(dǎo)通，工作在逆變反饋狀2024/8/2228態(tài)，由負(fù)載向電源回送電能；若D1-D4或D3-D2導(dǎo)通，工作在整流狀態(tài)，由電源向負(fù)載（直流環(huán)節(jié)）供電。由脈沖整流器等效電路可知：

根據(jù)不同的控制模式，可能的取值應(yīng)為，故在漏電感

上的電壓降可取三種不同的值：(4--8)2024/8/2229由于電源側(cè)存在回路電感（或牽引變壓器的漏電抗）,因而可使中間直流電壓高于由整流二極管D1-D4所產(chǎn)生的最大可能的整流電壓，即,為牽引繞組電壓的峰值。當(dāng)時(shí)，觸發(fā)T2，那么變壓器副邊繞組通過(guò)T2-D4短接。由于變壓器具有相當(dāng)大的短路阻抗(對(duì)于50Hz接觸網(wǎng)，通常短路阻抗）,所以電流上升率是有限的。若使T2-D4重新關(guān)斷，那么變壓器電流經(jīng)由D1和D4流入中間回路，產(chǎn)生升壓斬波的結(jié)果，使得在較低的變壓器副邊繞2024/8/2230組電壓下，能夠得到較高的中間回路直流電壓Ud

。對(duì)于us<0(負(fù)半波)也有類(lèi)似的情況。通過(guò)對(duì)uN、iN

及us的關(guān)系分析，兩點(diǎn)式電壓型脈沖整流器共有12種工作狀態(tài)。其中，iN

us=0，電源短接；iN

us>0，整流狀態(tài)；iN

us＜0，逆變狀態(tài)。表4--1列出了脈沖整流器所有可能的工作狀態(tài)。從中還可以看出交流電源、附加電抗器（一般為變壓器漏抗）和直流側(cè)回路之間的能量轉(zhuǎn)移關(guān)系。在表4--1中，無(wú)論是牽引工況還是再生制動(dòng)工況，各自都被分為6種狀態(tài)。每種狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系是互不相同的。與每種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的等效電路如圖4--4所示。UNiNUsULN導(dǎo)通器件iN

變化工作狀態(tài)能量傳遞電路>0>00UNT3D1/T2D4

電源短接UN→LNb,c+UdUN－UdD1D4

整流UN＋LN→Udd--UdUN＋UdT2T3

逆變UN＋Ud→LNa<00UNT1D3/T4D2

電源短接LN→UNf,g+UdUN－UdT1T4

逆變Ud

→UN＋LNe--UdUN＋UdD2D3

整流LN→UN＋Udh<0>00UNT3D1/T2D4

電源短接LN→UNb,c+UdUN＋UdD1D4

整流LN→UN＋Udd--UdUN－UdT3T2

逆變Ud→UN＋LNa<00UNT1D3/T4D2

電源短接UN→LNf,g+UdUN＋UdT1T4

逆變UN＋Ud→LNe--UdUN－UdD2D3

整流UN＋LN→Udh

電壓型四象限脈沖整流器的工作狀態(tài)表4--1

2024/8/2234如果把一臺(tái)機(jī)車(chē)上的幾組四象限整流器錯(cuò)開(kāi)相位進(jìn)行斬波，比如四組四象限整流器相互位移900，可成倍地提高接觸網(wǎng)上的等效斬波頻率，進(jìn)一步改善接觸網(wǎng)的性能。所以脈沖整流不同于一般的整流電路，它是一種交直流斬波升壓電路，其輸出直流電壓可從交流電源電壓峰值附近向高調(diào)節(jié)，若要向低調(diào)節(jié)將會(huì)使電路性能惡化，以至不能工作。與此同時(shí)，通過(guò)調(diào)制，可使直流電壓在電源回路的兩端產(chǎn)生工頻交流正弦電壓。通過(guò)對(duì)相位和幅值的控制，可以達(dá)到電源側(cè)回路內(nèi)電流與同相位，即基波相位移系數(shù)等于1，同時(shí)由于調(diào)制的頻率足夠高或者電感足夠大，可使電流畸變系數(shù)接近于1，這樣就可使功率因數(shù)接近于1。2024/8/2235必須指出，在有限的調(diào)制開(kāi)關(guān)頻率和電感之下，除了基波外，還包括高次諧波。因此，整流電流除了直流分量和二倍網(wǎng)頻交流分量外，還包括更高次諧波電流分量。同時(shí)，在接觸網(wǎng)中同樣存在高次諧波分量，所以接觸網(wǎng)的功率因數(shù)總是略小于1。脈沖整流器的等值電路與相量圖，如圖4—6a所示。脈沖整流器工作在牽引、制動(dòng)狀態(tài)下的基波向量圖，如圖4—6b、c、d所示。相量圖中忽略了電阻壓降。由四象限脈沖整流器的等效電路可知：

(4--9)2024/8/2237(4—9a)式中----變壓器短路阻抗電壓的標(biāo)幺值，牽引變壓器一般取0.3～0.35。

----整流器的調(diào)制度

，一般取。

----直流側(cè)輸出電壓。由式(4—9a)計(jì)算可得到由此可見(jiàn)，整流器輸出直流電壓與變壓器牽引繞組輸出電壓成正比關(guān)系，與整流器的調(diào)制度成反比關(guān)系。(4—9b)電壓型PWM整流器電路是升壓整流電路，其輸出直流電壓可以從交流電源電壓峰值附近向高調(diào)節(jié)，若向低調(diào)節(jié)會(huì)使電路惡化，甚至不能工作。

由式(4—9)和向量圖可知，由與方向之間的關(guān)系可以判定四象限整流器的工作狀態(tài)。當(dāng)與方向一致時(shí)，為整流狀態(tài)，與方向相反時(shí)，為逆變狀態(tài)。從表4--1四象限整流器工作狀態(tài)表可以看出整流狀態(tài)有四個(gè)，而實(shí)際在列車(chē)中，只需要第一象限和第三象限的整流狀態(tài)，而逆變只需要第二象限和第四象限的逆變狀態(tài)。兩點(diǎn)式脈沖整流器控制采用SPWM調(diào)制，整流器每個(gè)橋臂電路的控制方法是由三角形載波與正弦調(diào)制波的交點(diǎn)來(lái)決定橋臂中上下兩個(gè)元件的換流時(shí)刻。二個(gè)橋臂的正弦調(diào)制波調(diào)制方式相同、相位差為180°。3.兩電平脈沖整流器PWM控制原理理想電子開(kāi)關(guān)的狀態(tài)選擇，通過(guò)PWM過(guò)程中調(diào)制波與載波間的相互關(guān)系產(chǎn)生，在調(diào)制波與載波交點(diǎn)時(shí)刻控制電路中開(kāi)關(guān)元件的通斷，按照A、B兩端分別產(chǎn)生相應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)值。A、B兩端的調(diào)制信號(hào)相位應(yīng)相反，而載波信號(hào)相位相同，也可共用一個(gè)載波信號(hào)。調(diào)制方式如圖4-7所示。當(dāng)A端調(diào)制波urA>uc，電子開(kāi)關(guān)SA=1，否則SA=0。當(dāng)B端調(diào)制波urB>uc，電子開(kāi)關(guān)SB=1，否則SB=0。兩電平脈沖整流器PWM波形如圖4-8所示。2024/8/2241

4.中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)在交-直-交流變流器中，儲(chǔ)能器是聯(lián)接四象限脈沖整流器和負(fù)載端逆變器之間的紐帶，一般稱之為中間回路。它不僅起到穩(wěn)定中間環(huán)節(jié)直流電壓的作用，而且還承擔(dān)著與前后兩級(jí)變流器進(jìn)行無(wú)功功率交換和諧波功率交換的作用。電壓型脈沖四象限變流器中間直流環(huán)節(jié)由兩個(gè)部分組成：一個(gè)是相應(yīng)于2倍電網(wǎng)頻率的串聯(lián)諧振電路(也可以取消)，另一個(gè)是濾波電容器（支撐電容器）和過(guò)電壓限制電路。(1)二次諧波濾波電路2024/8/2242分析四象限整流器的工作過(guò)程，可知如下三點(diǎn)：其一，因?yàn)榇?lián)諧振電路對(duì)2倍網(wǎng)頻調(diào)諧，所以二次諧波電流從這個(gè)諧振電路流過(guò)，而直流分量流入負(fù)載。其二，2倍網(wǎng)頻的串聯(lián)諧振電路的無(wú)功功率，來(lái)自與漏電感的功率交換，因而降低了電源瞬時(shí)功率的脈動(dòng)分量。其三，電源的感性無(wú)功功率需要一個(gè)容性的無(wú)功功率來(lái)加以平衡，所以，從電源側(cè)來(lái)看，四象限整流器可以用一個(gè)可變電容C和一個(gè)可變電阻RL的并聯(lián)電路來(lái)等效?？勺冸娙荽砥渑c漏感LN交換無(wú)功功率的那個(gè)部分，而RL代表不同負(fù)載所要求的有功功率。2024/8/2243由脈沖整流器輸出的電流中含有大量的高次諧波，其中二次諧波對(duì)系統(tǒng)性能的影響最大。二次串聯(lián)諧振電路的作用就是消除二次諧波,有必要對(duì)二次諧波產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分析。交流電源供給的瞬時(shí)功率

（4--10）其中包含了一個(gè)恒定分量和一個(gè)以2倍電源頻率脈動(dòng)的交變分量。變壓器漏電抗上的瞬時(shí)功率應(yīng)為變流器輸入瞬時(shí)功率為按照理想變流器的概念，根據(jù)能量守恒原理，即有iN(t)us(t)=idc(t)Ud

，可計(jì)算變流器輸出電流（4--11）（4--12）（4--13）2024/8/2245由此可見(jiàn)，變流器的輸出電流由兩部分構(gòu)成，其中直流分量流入負(fù)載，幅值為的二次諧波電流分量從串聯(lián)諧振電路流過(guò)，并吸收漏電抗產(chǎn)生的無(wú)功功率，可降低電源瞬時(shí)功率的脈動(dòng)。在選擇串聯(lián)諧振電路的電感和電容值時(shí)，除了考慮很大的諧振電流可能在電容器上產(chǎn)生過(guò)電壓的危險(xiǎn)外，還必須要考慮電抗器的結(jié)構(gòu)尺寸與電感值。持續(xù)電流與最大電流有關(guān)，而電容器的結(jié)構(gòu)尺寸與電容值、最大電壓以及充電損耗有關(guān)。一般而言，在條件滿足時(shí)，可以先選定較大容量的電容器，再選取電感器。所以，適當(dāng)、合理選擇參數(shù)，將有助于減少總費(fèi)用。

2024/8/2246(2)支撐電容器在理想情況下，特別是當(dāng)負(fù)載純粹是一個(gè)電阻時(shí)，并不需要另外一個(gè)儲(chǔ)能器。因?yàn)榉从陈└泻退南笙拚髌髦g無(wú)功功率變換的二次諧波電流從串聯(lián)諧振電路上流過(guò)，而流到負(fù)載上去的是一個(gè)純直流分量。但是實(shí)際上，由于以下原因，在脈沖整流器的輸出端，或者說(shuō)在中間回路中，由電容器構(gòu)成的另一個(gè)儲(chǔ)能器是必不可少的，這是因?yàn)椋涸诿}寬調(diào)制過(guò)程中，首先要與脈沖整流器、逆變器交換無(wú)功功率和諧波功率，同時(shí)還與異步電動(dòng)機(jī)交換無(wú)功功率。其次，由于串聯(lián)諧振回路中實(shí)際存在著電阻，二次諧波電流并非全部通過(guò)串聯(lián)諧振電路，而是由串聯(lián)諧振電路和支撐電2024/8/2247容器分流。所以，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，支撐電容器也承擔(dān)著一部分與變壓器漏感交換無(wú)功功率的任務(wù)。支撐電容作為儲(chǔ)能器，支撐中間回路電壓使其保持穩(wěn)定。如果這個(gè)電容器太小，變流器的控制將變得相當(dāng)困難。因?yàn)榭刂粕杂幸稽c(diǎn)誤差，中間回路的電壓就會(huì)出現(xiàn)很大的波動(dòng)。由于中間回路與兩端變流器之間存在著復(fù)雜的能量交換過(guò)程，迄今還沒(méi)有簡(jiǎn)單實(shí)用的方法來(lái)選擇合適的支撐電容器的值。但可以通過(guò)系統(tǒng)仿真，并按照以下準(zhǔn)則來(lái)判定經(jīng)驗(yàn)取值的正確性。這些準(zhǔn)則包括：a.對(duì)中間回路直流電壓保持穩(wěn)定，峰--峰波動(dòng)值不超過(guò)規(guī)定的允許值。2024/8/2248b.中間回路直流電流連續(xù)，其值不超過(guò)規(guī)定的許可值。c.中間回路的損耗應(yīng)保持最小。d.所選擇的電容器的參數(shù)不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。e.應(yīng)當(dāng)成功地抑制逆變器和電機(jī)中發(fā)生的暫態(tài)過(guò)程，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。需指出，在實(shí)際應(yīng)用中，若中間回路的電容器選擇不合理，其高頻電流可能對(duì)通信和信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾。在交-直-交流傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)施電氣制動(dòng)時(shí)，反饋到直流環(huán)節(jié)的能量將通過(guò)四象限整流器全部回饋到電網(wǎng)上去。而當(dāng)列車(chē)出現(xiàn)打滑、空轉(zhuǎn)或者從受電弓處網(wǎng)壓中斷等情況時(shí)，中間直流環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓。為了防止過(guò)電壓對(duì)變流器2024/8/2249造成損壞，在中間環(huán)節(jié)設(shè)置有瞬時(shí)過(guò)電壓限制電路，也稱之為過(guò)壓保護(hù)斬波電路，如圖4--3中被虛線框的T5-D5-R1-D6部分。該電路由IGBT元件T5和限流電阻R1構(gòu)成，這是一種多次重復(fù)式的保護(hù)電路。當(dāng)有過(guò)電壓出現(xiàn)時(shí)，T5導(dǎo)通，直流回路的能量經(jīng)限流電阻R1放電和釋放，消除過(guò)電壓。對(duì)于直-交傳動(dòng)模式(地鐵、輕軌由直流電網(wǎng)供電)，制動(dòng)時(shí)反饋到電網(wǎng)的電能可被運(yùn)行在同一電網(wǎng)上的其它列車(chē)消耗掉。當(dāng)其它列車(chē)不能完全消耗制動(dòng)再生能量時(shí)，制動(dòng)能量會(huì)使直流電網(wǎng)電壓升高，若電壓升高過(guò)多時(shí)可能會(huì)損壞變流器。因此，在此模式下的直流環(huán)節(jié)需要設(shè)置電阻制動(dòng)，通過(guò)電阻來(lái)消耗制動(dòng)能量，以獲得持續(xù)穩(wěn)定的制動(dòng)力。

2024/8/2250

(3)中間直流環(huán)節(jié)電壓的穩(wěn)壓控制四象限脈沖整流器控制，普遍采用瞬態(tài)直接電流控制和電壓相量控制兩種方法。而比較起來(lái)，瞬態(tài)電流控制具有更好的瞬態(tài)特性，并且在電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變的情況下，四象限整流器輸入電流的畸變也很小。因此實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)都采用瞬態(tài)電流控制策略。我國(guó)“中原之星”電動(dòng)車(chē)組和“奧星”電力機(jī)車(chē)、CRH2動(dòng)車(chē)組都曾采用瞬態(tài)電流控制的方法。瞬態(tài)直接電流控制其控制原理框圖如圖4—9所示。它主要由電壓、電流傳感器，電壓、電流調(diào)節(jié)器，比較器、函數(shù)發(fā)生器、運(yùn)算器和SPWM控制器等組成。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器2024/8/2252式中——PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)；——中間直流側(cè)電壓給定值；——中間直流環(huán)節(jié)電壓和電流；——比例放大系數(shù)；——網(wǎng)側(cè)電壓的較頻率。瞬態(tài)電流控制的基本思想：為達(dá)到使中間直流環(huán)節(jié)電壓（4--14）2024/8/2253恒定控制之目的，需將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的中間直流電壓Ud與給定值比較，若時(shí)，PI調(diào)節(jié)器的輸出增加,使脈沖整流器的輸入電流增加，達(dá)到增加Ud的目的。當(dāng)時(shí)，調(diào)節(jié)過(guò)程則反之。實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的電壓與電流值，按照式（4—14）構(gòu)成運(yùn)算電路，輸出為參考電壓信號(hào)，即調(diào)制信號(hào)us，在這個(gè)調(diào)制信號(hào)中包含了相位角和幅值的信息。該調(diào)制信號(hào)與三角載波進(jìn)行SPWM調(diào)制，生成PWM信號(hào)以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件。根據(jù)瞬態(tài)電流控制原理圖可知，瞬態(tài)電流控制為電壓與電流的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)某一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，控制系統(tǒng)具有自動(dòng)校正調(diào)節(jié)功能，

最終將其達(dá)到穩(wěn)態(tài)平衡。2024/8/22544.1.2兩電平式逆變器逆變器與整流器相反，是將直流電變成交流電的裝置。逆變器可分為無(wú)源逆變和有源逆變，若交流側(cè)接負(fù)載則為無(wú)源逆變器；若交流側(cè)接電網(wǎng)為有源逆變。交-直-交型變流器由交-直變換和直-交變換兩部分組成。直-交變換就是逆變器，如干電池、蓄電池和太陽(yáng)能電池等直流電源向交流負(fù)載供電時(shí)，需要依靠逆變器進(jìn)行變換。交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置的核心部分，就是逆變電路。牽引逆變器的作用是把中間直流電壓變換成三相交流電壓,為異步牽引電動(dòng)機(jī)提供頻率和幅值可調(diào)的三相交流電源,2024/8/2255同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)三相輸出電壓波形控制牽引電動(dòng)機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩。因此,異步牽引電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)性能主要取決于逆變器的控制。提高逆變器的開(kāi)關(guān)頻率,實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能控制技術(shù)(如磁場(chǎng)定向矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制)，有利于異步牽引電動(dòng)機(jī)體現(xiàn)其優(yōu)秀的牽引性能。牽引逆變器一般均采用電壓型，按照輸出特性，分為六階波型和PWM型。PWM型按輸出電平數(shù)的不同，可分為兩點(diǎn)平（兩點(diǎn)式）和三電平（三點(diǎn)式）兩種。2024/8/2256

1.三相電壓型逆變器(六階波型)(1)逆變器電路結(jié)構(gòu)

逆變器一般接成三相橋式電路，以便輸出三相交流變頻電源。

三相逆變器電路由6個(gè)全控開(kāi)關(guān)元件T1～T6構(gòu)成，如圖4—10所示。在每個(gè)周期中，控制各個(gè)器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，可在輸出端得到三相交流電壓。改變開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間，即可得到不同的輸出頻率。(2)輸出電壓波形及等效電路在同一橋臂，上、下兩元件之間互相換相，這時(shí)每個(gè)開(kāi)關(guān)元件在一個(gè)周期中導(dǎo)通180°電角度，其它各相也是如此,只不過(guò)三相對(duì)應(yīng)元件相差120°電角輪流導(dǎo)通，使T1-T6各元2024/8/2258件每隔60°電角輪換導(dǎo)通，在每一時(shí)刻都有三個(gè)開(kāi)關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通?？赡苁巧厦嬉粋€(gè)橋臂下面兩個(gè)橋臂，也可能是上面兩個(gè)橋臂下面一個(gè)橋臂，每次換流都是在同一相上下兩個(gè)橋臂之間進(jìn)行，即縱向換流。各開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通情況和電壓波形如圖4--11所示。

對(duì)于A相，當(dāng)橋臂1導(dǎo)通時(shí)，

；當(dāng)橋臂4導(dǎo)通時(shí)，。即的波形是幅值為的方波。B、C相的情況與A相類(lèi)似，其波形、與相同，只是在相位上依次相差1200。負(fù)載上承受的線電壓、相電壓可按下式計(jì)算：假設(shè)負(fù)載中點(diǎn)o與直流電源假想中點(diǎn)N之間的電壓為,2024/8/2259則各相負(fù)載的相電壓分別為將上式各項(xiàng)相加，經(jīng)整理可計(jì)算出的波形也是方波，但其頻率為頻率的3倍，幅值為其1/3，即為

。其波形如圖4—11g所示。利用上述關(guān)系，可做出各相負(fù)載上的相電壓uAo、uBo、uCo波形，如圖4—11d~f所示。2024/8/2260負(fù)載線電壓可按下式計(jì)算出：其波形如圖4—11h~j所示，各線電壓波形相同，只是在相位上依次互差1200。若將每一時(shí)刻逆變器各元件的開(kāi)關(guān)情況以一等效(元件開(kāi)通時(shí)認(rèn)為短路，元件斷開(kāi)時(shí)認(rèn)為斷路)電路表示，也很容易得到任一時(shí)刻的相、線電壓，從而繪出相、線電壓波形。三相異步電動(dòng)機(jī)作為逆變器的負(fù)載，其各相繞組等效阻抗總是對(duì)稱的，則有。根據(jù)各開(kāi)關(guān)元件在一個(gè)周期的導(dǎo)通情況，可做出相應(yīng)地等效電路，如圖4-12所示。例如:在0～60°范圍內(nèi)，T1、T5、T6同時(shí)導(dǎo)通，T2、T3、T4同時(shí)關(guān)斷，此時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組等效阻抗中的與并聯(lián)，再與相串聯(lián)。阻抗、上的相電壓應(yīng)相等，即2024/8/2263

相應(yīng)阻抗上的相電壓為

由圖4-11可見(jiàn)，在每個(gè)周期內(nèi)，相電壓波形由六個(gè)階梯狀波形組成（常稱六階波）。這種六階波是在開(kāi)關(guān)元件按180°導(dǎo)通角導(dǎo)通,使負(fù)載電位在正負(fù)兩個(gè)180°寬的矩形波的條件下獲得的。

當(dāng)逆變器按照六階波方式輸出時(shí),其相電壓波形為六階波、線電壓為矩形波,都不是異步電動(dòng)機(jī)工作所要求的正弦階段0~600600~12001200~18001800~24002400~30003000~3600導(dǎo)通元件T1、T5、T6T1、T6、T2T1、T3、T2T3、T4、T2T3、T5、T4T5、T4、T6等效電路相電壓uAoUd

/32Ud/3Ud

/3-Ud

/3-2Ud/3-Ud

/3uBo-2Ud/3-Ud

/3Ud

/32Ud/3Ud

/3-Ud

/3uCoUd

/3-Ud

/3-2Ud/3-Ud

/3Ud

/32Ud/3線電壓uABUd

Ud

0-Ud-Ud0uBC-Ud0Ud

Ud

0-UduCA0-Ud-Ud0UdUd

1800導(dǎo)通型逆變器在各階段的等效電路與輸出電壓

表4--22024/8/2265波,但從六階波的變化趨勢(shì)來(lái)看已基本上接近于正弦波,在一定條件下(頻率較高時(shí))可以向異步電動(dòng)機(jī)供電。但需注意：采用開(kāi)關(guān)型逆變器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)供電時(shí),六階波相電壓對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能影響較大,使用時(shí)要特別關(guān)注這一點(diǎn)!根據(jù)逆變器輸出相電壓的六階波形和線電壓的矩形波形，利用富氏級(jí)數(shù)對(duì)相電壓和線電壓進(jìn)行諧波分析，可以求出對(duì)應(yīng)電壓的有效值，即式中,，k為自然數(shù)。輸出相電壓的有效值UA0、基波幅值和有效值分別為：通過(guò)諧波分析，可見(jiàn)逆變器的輸出中，不論相電壓還是線電壓，除基波外還包含了許多高次諧波。這些高次諧波將對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。在180°導(dǎo)通型逆變器中，為了防止同一相上下兩橋臂的開(kāi)關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通而引起直流側(cè)電源短路，要求采取“先斷后通”的原則，在關(guān)與開(kāi)的元件之間留有一個(gè)短暫的時(shí)間間隔，形成一個(gè)死區(qū)時(shí)段，即先給應(yīng)關(guān)斷的元件施加關(guān)斷信號(hào)，待其關(guān)斷后流出一定的時(shí)間裕量，然后再給相應(yīng)欲導(dǎo)通

輸出線電壓的有效值UAB、基波幅值和有效值分別為的元件施加開(kāi)通信號(hào)。死區(qū)時(shí)段的長(zhǎng)短應(yīng)按照元件的開(kāi)關(guān)速度具體確定，元件的開(kāi)關(guān)速度越快，所留的死區(qū)時(shí)段將越短。(3)輸出電流波形逆變器的負(fù)載是異步電動(dòng)機(jī)，屬電感性負(fù)載。當(dāng)逆變器以六階波電壓對(duì)電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，其電流波形在負(fù)載電感的作用下將趨于平滑，其平滑程度將與六階波電壓的頻率有關(guān)。

當(dāng)電壓頻率較高時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)定子繞組電感對(duì)電流的滯后作用相對(duì)突出，因此將獲得接近正弦形的電流波形，如圖4—13(a)所示。這樣便可大大消除階梯狀電壓波形帶來(lái)的不利影響，可使異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)電壓頻率較低時(shí)，六階波電壓波形延續(xù)時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，繞組電感只能在電壓階躍變化的一個(gè)較短暫時(shí)間內(nèi)對(duì)電流起滯后作用，電流波形將與電壓波形接近，如圖4-10(b)所示。頻率愈低，電流波形也愈接近六階波，其中的高次諧波電流成分也愈多，必將增大異步電動(dòng)機(jī)的附加轉(zhuǎn)矩和損耗，惡化異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，并對(duì)通訊發(fā)生干擾。在超低頻狀態(tài)下按六階波對(duì)異步電動(dòng)機(jī)供電時(shí),它不能滿足電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)要求,需要采用其他的供電方式來(lái)解決。2024/8/2270

2.電壓型兩電平式三相PWM逆變器電壓型兩電平式三相逆變器主電路由六個(gè)帶無(wú)功反饋二極管的全控型開(kāi)關(guān)元件T1～T6組成，可以認(rèn)為它是由三個(gè)單相半控橋逆變器電路組合而成，如圖4—14a所示。為了分析方便，將直流電源Ud

看成是由兩個(gè)Ud

/2電源串聯(lián)而成的，這樣可產(chǎn)生一個(gè)假想的中點(diǎn)“N”。逆變器電路采用雙極性調(diào)制方式，a、b、c三相的PWM控制共用一個(gè)三角形載波uc，調(diào)制信號(hào)ura、urb、urc依次相差三分之一周期。三相控制規(guī)律相同，以a相為例進(jìn)行分析。當(dāng)ura>uc時(shí)，給上橋臂開(kāi)關(guān)元件T1以導(dǎo)通信號(hào)、下橋臂開(kāi)關(guān)元件T4以關(guān)斷信號(hào)，則a相相對(duì)于直流電源假想中點(diǎn)N的2024/8/2272輸出電壓uaN

=Ud

/2。當(dāng)ura<uc時(shí)，給T4以導(dǎo)通信號(hào)，給T1以關(guān)斷信號(hào)，則有uaN

=-Ud

/2。T1和T4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)始終是互補(bǔ)的，當(dāng)給T1（T4）施加導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，可能是T1（T4）導(dǎo)通，也可能是二極管D1（D4）續(xù)流導(dǎo)通，這要由感性負(fù)載中電流的方向來(lái)決定。根據(jù)輸出波形圖可看出：相對(duì)直流電源假想中點(diǎn)N的各相電壓波形，都只有兩種電平，即Ud

/2、-Ud

/2。

線電壓uab=uaN

–ubN

。線電壓可有三種電平，即Ud/2、-Ud/2、0。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件T1和T6導(dǎo)通時(shí)，uab=ud

；當(dāng)T3和T4導(dǎo)通時(shí)，uab=-ud

；當(dāng)開(kāi)關(guān)元件T1和T3或T4和T6導(dǎo)通時(shí)，uab=0.負(fù)載相電壓可按下式計(jì)算得到：其中這樣，逆變器輸出的相電壓PWM波形由、和0共五種電平組成。

在電壓型PWM控制的逆變器中，同一相上下兩個(gè)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)都是互補(bǔ)的，但實(shí)際上為了防止上下兩個(gè)橋臂直通而造成短路，需要在上下兩橋臂通斷切換時(shí)留一小段上下橋臂同時(shí)施加關(guān)斷信號(hào)的時(shí)間區(qū)域，即死區(qū)時(shí)段，以確?！跋葦嗪笸ā?。死區(qū)時(shí)段的長(zhǎng)短主要由開(kāi)關(guān)元件的關(guān)斷時(shí)間來(lái)決定。死區(qū)時(shí)段的存在將會(huì)給輸出波形帶來(lái)一定的影響，使波形可能稍微偏離正弦波形，產(chǎn)生一定的諧波。2024/8/22754.1.3內(nèi)燃機(jī)車(chē)牽引變流器內(nèi)燃機(jī)車(chē)為自備電源的機(jī)車(chē)，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三相交流電，按照恒功率方式供給變流器。牽引變流器由不可控三相橋式整流器、中間直流環(huán)節(jié)和電壓型三相逆變器組成。中間直流環(huán)節(jié)通過(guò)支撐電容進(jìn)行濾波、穩(wěn)壓。逆變器一般為兩電平逆變器。內(nèi)燃機(jī)車(chē)交流傳動(dòng)也屬于交-直-交流傳動(dòng)系統(tǒng)，由于電能供給方式不同，與外接電源恒電壓供電的交流傳動(dòng)系統(tǒng)相比較，在交-直部分存在差異，區(qū)別在于整流器采用不可控整流器，中間環(huán)節(jié)儲(chǔ)能器只設(shè)支撐電容器，僅與逆變器負(fù)載交換無(wú)功能量和諧波功率。直-交部分與其它傳動(dòng)系統(tǒng)相同。2024/8/22774.2三電平式牽引變流器四象限變流器最初采用二點(diǎn)式(如德國(guó)的E120型機(jī)車(chē))，從上世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)外電力機(jī)車(chē)(動(dòng)車(chē)組)上開(kāi)始采用三電平式(如瑞士460型機(jī)車(chē)、日本新干線E2-1000)。三電平式四象限變流器電網(wǎng)電流波形更接近于正弦波形,比二電平式四象限變流器具有更好的輸出性能與可靠性。三電平式牽引變流器電路結(jié)構(gòu)如圖4--17所示，它主要由三電平式脈沖整流器、中間直流環(huán)節(jié)和中點(diǎn)嵌位型三電平式逆變器等幾部分組成。四象限脈沖整流器是交-直-交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)(或EMU)的電源側(cè)變流器，在牽引時(shí)作為整流器，在再生制動(dòng)時(shí)作為2024/8/2278逆變器。它在牽引或再生制動(dòng)工況下應(yīng)能滿足以下三點(diǎn):保證直流中間環(huán)節(jié)的電壓恒定；交流電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1；電網(wǎng)電流波形接近正弦波形。三電平式逆變器由開(kāi)關(guān)元件IGBT組成三相逆變橋，每個(gè)橋臂由兩個(gè)全控型開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)構(gòu)成，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)都反向并聯(lián)了二極管。兩個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)元件的中點(diǎn)通過(guò)嵌位二極管和直流側(cè)支撐電容的中點(diǎn)相連接。逆變器將直流電逆變成頻率可調(diào)的矩形波交流電。當(dāng)逆變器通電時(shí)，瞬時(shí)沖擊電流較大。為了保護(hù)電路元件，加限流電阻，延時(shí)一段時(shí)間后，通過(guò)控制電路使開(kāi)關(guān)K閉合，將限流電阻短路。

2024/8/22804.2.1三電平式四象限脈沖整流器三電平式脈沖整流器由8個(gè)IGBT元件組成兩相整流橋，作用是將單相交流電變換為直流電，如圖4—18所示。由、組成二次濾波裝置。支撐(濾波)電容濾除整流后的電壓紋波，并在負(fù)載變化時(shí)保持電壓平穩(wěn)。支撐電容在電路中被分為相串聯(lián)的兩部分，工作時(shí)需要控制兩電容器電壓的均衡。

三電平式牽引變流器的中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)和兩電平式牽引變流器的作用及選取方法相同。

1.主電路的結(jié)構(gòu)及工作模式為了分析方便，定義了兩個(gè)三點(diǎn)式電子開(kāi)關(guān)SA、SB，來(lái)2024/8/2282代替開(kāi)關(guān)元件將主電路簡(jiǎn)化，圖4--19為三點(diǎn)式四象限脈沖整流器的等效主電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中為支撐電容，、分別為2次諧波濾波支路的電感和電容。

直流中間環(huán)節(jié)相串聯(lián)的兩支撐電容，可使開(kāi)關(guān)SA與SB得到、

、0三種電平，分別用1、-1、0表示。

根據(jù)SA與SB所取開(kāi)關(guān)狀態(tài)的不同，A、B兩點(diǎn)間的調(diào)制電壓us

可以有9種組合方式，對(duì)應(yīng)著主電路有9種工作模式，如表4--3所示。

短路短路整流逆變充電放電充電放電短路工作狀態(tài)短路短路逆變整流放電充電放電充電短路工作狀態(tài)能量傳遞反向?qū)ɑ芈纺芰總鬟f正向?qū)ɑ芈稵32-T31-D41-D42T42-T41-D31-D320-1-19D22-D21-T11-T12D12-D11-T21-T220+1+18D21-D22-D41-D42T42-T41-T21-T22-Ud+1-17T32-T31-T11-T12D12-D11-D31-D32+Ud-1+16T32-D62-D41-D42T42-T41-D52-T22-Ud/20-15T32-T31-D51-T12T42-D61-D31-D32+Ud/2-104D22-D21-D51-T12T42-D61-T21-T22-Ud/2+103T32-D62-T11-T12D12-D11-D52-T22+Ud/20+12T32-D62-D51-T12T42-D61-D52-T220001UN<0UN>0UsSBSA模式序號(hào)三電平式脈沖整流器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)表表4—3UN→LNUN→Cd1Cd1→UNCd1→UNUN→Cd1UN→Cd2Cd2→UNCd2→UNUN→Cd2UN→UdUd

→UNUd

→UNUN→UdUN→LNLN→UNUN→LNLN→UNLN→UN2024/8/2285(1)模式1---SA=0、SB=0開(kāi)關(guān)元件T42，T22，T32，T12導(dǎo)通，T11、T41、T21、T31關(guān)斷，網(wǎng)側(cè)調(diào)制電壓us=0。當(dāng)UN

>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路

T42-D61-D52-T22，正向網(wǎng)側(cè)電流iN

增大，uN

向網(wǎng)側(cè)電感LN供電。當(dāng)UN

<0時(shí),通過(guò)T32-D62-D51-T12構(gòu)成電流通路，反向電流減小，

uN

向網(wǎng)側(cè)電感LN反向供電。此模式下，網(wǎng)側(cè)電源向電感進(jìn)行正、反向供電，與負(fù)載之間沒(méi)有能量傳遞。在負(fù)載側(cè)，支撐電容Cd1、Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。2024/8/2286(2)模式2---SA=1、SB=0開(kāi)關(guān)元件T11、T12、T22、T32導(dǎo)通，T41、T42、T21、T31關(guān)斷，us=Ud

/2。當(dāng)UN

>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路D12-D11-D52-T22。若

UN

>Ud

/2（或UN<Ud

/2）時(shí)，網(wǎng)側(cè)電流iN

增大（或減?。?，并向支撐電容Cd1進(jìn)行充電，支撐電容Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。當(dāng)UN

<0時(shí)，開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路T32-D62-T11-T12。支撐電容Cd1向網(wǎng)側(cè)電源放電(反向充電)，支撐電容Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。2024/8/2287(3)模式3---SA=0，SB=1開(kāi)關(guān)元件T12、T42、T21、T22導(dǎo)通，T11、T41、T31、T32關(guān)斷，us

=-Ud

/2。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路T42-D61-T21-T22，支撐電容Cd1通過(guò)正向網(wǎng)側(cè)電流進(jìn)行放電，支撐電容Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路D22-D21-D51-T12。當(dāng)反向電源電壓大于(或小于)Ud

/2時(shí)，網(wǎng)側(cè)電流iN

將減小(或增大)，反向網(wǎng)側(cè)電流將對(duì)支撐電容Cd1進(jìn)行充電，而支撐電容Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。2024/8/2288(4)模式4---SA=0、SB=-1開(kāi)關(guān)元件T12、T42、TT31、T32導(dǎo)通，T11、T41、T21、T22關(guān)斷，網(wǎng)側(cè)電壓us=Ud

/2。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路T42-D61-D31-D32。如果正向電源電壓UN大于(或小于)Ud

/2，網(wǎng)側(cè)電流將增大(或減小)，對(duì)支撐電容Cd2充電，與此同時(shí)Cd1通過(guò)負(fù)載電流放電。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路T32-T31-D51-T12，支撐電容Cd2向電源放電，而Cd1通過(guò)負(fù)載電流放電。2024/8/2289(5)模式5---SA=-1、SB=0開(kāi)關(guān)元件T41、T42、T22、T32導(dǎo)通，T11、T12、T21、T31關(guān)斷，us=-Ud/2。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路T42-T41-D52-T22，支撐電容Cd2通過(guò)正向電流向電源放電，而Cd1通過(guò)負(fù)載電流放電。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路T32-D62-D41-D42。當(dāng)反向電源電壓大于(或小于)Ud/2時(shí)，反向網(wǎng)側(cè)電流將對(duì)支撐電容Cd2進(jìn)行充電，而支撐電容Cd1

通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。2024/8/2290(6)模式6---SA=1、SB=-1開(kāi)關(guān)元件T11、T12、T31、T32導(dǎo)通，T41、T42、T21、T22關(guān)斷，us=

Ud

。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路D12-D11-D31-D32，網(wǎng)側(cè)電流對(duì)支撐電容Cd1、Cd2充電，并向負(fù)載端提供電能，即工作在整流狀態(tài)。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路T32-T31-T11-T12，支撐電容Cd1、Cd2

向網(wǎng)側(cè)電源放電，負(fù)載通過(guò)反向電流向網(wǎng)側(cè)傳遞能量，即工作在逆變狀態(tài)。2024/8/2291(7)模式7---SA=-1、SB=1開(kāi)關(guān)元件T41、T42、T21、T22導(dǎo)通，T11、T12、T31、T32關(guān)斷，us=-Ud

。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路T42-T41-T21-T22，支撐電容Cd1、Cd2

通過(guò)網(wǎng)側(cè)電流放電，負(fù)載端向網(wǎng)側(cè)電源輸出電能，即工作在逆變狀態(tài)。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路D21-D22-D41-D42

，網(wǎng)側(cè)反向電流對(duì)支撐電容Cd1、Cd2

充電，并向負(fù)載端提供電能，即工作在整流狀態(tài)。2024/8/2292(8)模式8---SA=1、SB=1開(kāi)關(guān)元件T11、T12、T21、T22導(dǎo)通，T41、T42、T31、T32關(guān)斷，us=0，網(wǎng)側(cè)電源被整流器短路。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路D12-D11-T21-T22，網(wǎng)側(cè)電源被整流器短路，電流增大，電源只向網(wǎng)側(cè)電感供電，與負(fù)載端沒(méi)有能量傳遞。支撐電容Cd1、Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路D22-D21-T11-T12，網(wǎng)側(cè)反向電流只向網(wǎng)側(cè)電感反向供電(電感放電)，與負(fù)載端沒(méi)有能量傳遞。支撐電容Cd1、Cd2通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。2024/8/2293(9)模式9---SA=-1、SB=-1開(kāi)關(guān)元件T41、T42、T31、T32導(dǎo)通，T11、T12、T21、T2關(guān)斷，us=0，網(wǎng)側(cè)電源被整流器短路。當(dāng)UN>0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成正向電流通路T42-T41-D31-D32

，網(wǎng)側(cè)電源被整流器短路，電流增大，電源只向網(wǎng)側(cè)電感供電，與負(fù)載端沒(méi)有能量傳遞。支撐電容Cd1、Cd2

通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。當(dāng)UN<0時(shí)，由開(kāi)關(guān)元件及反饋二極管構(gòu)成反向電流通路T32-T31-D41-D42

，網(wǎng)側(cè)反向電流只向網(wǎng)側(cè)電抗反向供電(電感放電)，與負(fù)載端沒(méi)有能量傳遞。支撐電容Cd1、Cd2

通過(guò)負(fù)載電流進(jìn)行放電。2024/8/2294通過(guò)對(duì)三電平式脈沖整流器九種工作模式的分析，可以得出如下結(jié)論：

us=0，三種模式(模式1、8、9)，網(wǎng)側(cè)電源被整流器短路，電源只與網(wǎng)側(cè)電感進(jìn)行能量傳遞，網(wǎng)側(cè)電壓uN

的正向（反向），電流iN

增大（減?。?，對(duì)電感進(jìn)行正（反）向供電。網(wǎng)側(cè)電源與負(fù)載端沒(méi)有能量傳遞關(guān)系。支撐電容通過(guò)負(fù)載電流向負(fù)載放電。

us=Ud

/2，兩種模式(模式2、4)，網(wǎng)側(cè)電源與支撐電容Cd1或Cd2之間進(jìn)行能量傳遞。網(wǎng)側(cè)電壓uN

的正向?qū)χ坞娙軨d1或Cd2進(jìn)行充電；uN

的反向由支撐電容Cd1或Cd2放電。

us=-Ud

/2，兩種模式(模式3、5)，網(wǎng)側(cè)電源與支撐電容2024/8/2295Cd1

或Cd2

之間進(jìn)行能量傳遞。網(wǎng)側(cè)電壓uN

的正向?qū)χ坞娙軨d1

或Cd2

進(jìn)行放電；uN

的反向由支撐電容Cd1

或Cd2

充電。

us=Ud

/-Ud

，兩種模式(模式6/7)，網(wǎng)側(cè)電源與負(fù)載之間進(jìn)行能量傳遞，整流器工作在整流或逆變狀態(tài)。在模式6的正向通路與模式7的反向通路，網(wǎng)側(cè)電源向負(fù)載供電，整流器工作在整流狀態(tài)；在模式6的反向通路與模式7的正向通路，負(fù)載向網(wǎng)側(cè)電源饋電，整流器工作在逆變(再生)狀態(tài)。從開(kāi)關(guān)元件工作情況(取值)來(lái)看：

SA=SB，網(wǎng)側(cè)電源被整流器短路，。

，電源與Cd1

或Cd2

交換能量，。SA=-SB，網(wǎng)側(cè)電源與負(fù)載之間傳遞能量，。2.三電平式整流器PWM控制原理四象限整流器各橋臂元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)采用正弦調(diào)制波與三角波相交的方法，則在A、B端可獲得正弦脈寬調(diào)制的電壓波形。為了減小諧波，A端與B端的調(diào)制波和載波在相位上均分別相差180°，載波的正向和負(fù)向也相差180°，調(diào)制方式如圖4-20所示。2024/8/2297三電平脈沖整流器等效電子開(kāi)關(guān)的狀態(tài)由對(duì)應(yīng)的載波信號(hào)與調(diào)制信號(hào)的相互位置而定，其狀態(tài)值按式（4-27）給定條件確定。三電平脈沖整流器在PWM控制方式下，輸入端調(diào)制電壓的調(diào)整波形，如圖4-21所示。調(diào)制電壓存在五種電平，即、、0電平。圖4-21三電平脈沖整流器PWM控制調(diào)制波形2024/8/2299

3.三電平式整流器調(diào)節(jié)過(guò)程由表4--3可見(jiàn),在牽引或再生工況下，、各對(duì)應(yīng)一種導(dǎo)通回路。、

各對(duì)應(yīng)兩種導(dǎo)通回路，而

則對(duì)應(yīng)著三種導(dǎo)通回路。

根據(jù)脈沖整流器等效電路，若忽略與us的高次諧波，只考慮其基波與us1

,則有調(diào)整的幅值和相位，即可使在四個(gè)象限內(nèi)隨意變化。牽引時(shí)與同相，再生制動(dòng)時(shí)與反相，功率因數(shù)接近1。四象限脈沖變流器的就是按照這一基本原理工作、調(diào)節(jié)控制的。2024/8/22100牽引及制動(dòng)工況的調(diào)節(jié)過(guò)程分析如下：

(1)牽引工況設(shè)系統(tǒng)原穩(wěn)定運(yùn)行于A點(diǎn)(參見(jiàn)圖4--22)，此時(shí)與同相，兩者的夾角

，功率因數(shù)為1。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，直流中間環(huán)節(jié)電壓瞬時(shí)下降，同時(shí)的幅值也下降，系統(tǒng)工作點(diǎn)由

點(diǎn)移至點(diǎn)運(yùn)行，導(dǎo)致

(假定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，下?，通過(guò)控制電路調(diào)整的幅值及相位角，使它們逐步增大，可使工作點(diǎn)由調(diào)整到點(diǎn)，此時(shí)恢復(fù)到與同相，同時(shí),輸入電流也相應(yīng)地增加。若負(fù)載減小，瞬時(shí)上升，的幅值也瞬時(shí)上升，系統(tǒng)2024/8/22102由點(diǎn)移至點(diǎn)運(yùn)行，導(dǎo)致，通過(guò)控制電路調(diào)整的幅值及相角

，使其減小，可將調(diào)整到點(diǎn)，此時(shí)恢復(fù)到與同相位，同時(shí)

，輸入電流也相應(yīng)地減小。(2)再生工況設(shè)系統(tǒng)原穩(wěn)定運(yùn)行于A點(diǎn)，此時(shí)與相位相反，即、。再生工況時(shí)的調(diào)解過(guò)程如圖4--23所示。當(dāng)再生反饋能量增加時(shí)，瞬時(shí)上升，使得幅值也瞬時(shí)上升，系統(tǒng)由A點(diǎn)移至點(diǎn)運(yùn)行，將導(dǎo)致

。通過(guò)控制回路調(diào)整的幅值及，可使調(diào)整到2024/8/22103點(diǎn)，此時(shí)，與反相，同時(shí)，表明反饋到電網(wǎng)的電流增加，以平衡再生反饋能量的增加。若再生反饋能量減小時(shí)，瞬時(shí)下降，將導(dǎo)致的幅值也瞬時(shí)下降，系統(tǒng)由A點(diǎn)移至點(diǎn)運(yùn)行，將出現(xiàn)。通過(guò)調(diào)整的幅值及相位角，可使調(diào)整到點(diǎn)。此時(shí)與之間的相位又恢復(fù)到，同時(shí)

，表明反饋到電網(wǎng)的電流減小，以平衡再生反饋能量的減小。由以上分析可見(jiàn)，導(dǎo)致瞬時(shí)上升的情況有兩種，一是牽引工況負(fù)載減小，另一是再生工況反饋能量增加。前者要求減?。ㄖ附^對(duì)值，下同），而后者要求增大?？刂?024/8/22104時(shí)為了使后續(xù)電壓型逆變器穩(wěn)定工作，需保持穩(wěn)定，故需采用電壓閉環(huán)控制，通過(guò)求出偏差的絕對(duì)值，用以控制，式中為基準(zhǔn)值，為實(shí)測(cè)值。牽引時(shí)，再生制動(dòng)時(shí)

。牽引工況負(fù)載減小時(shí)，下降，控制使之減??；再生工況反饋能量增加時(shí)，上升，控制使之增大。反之同理。2024/8/22105

與兩電平式PWM整流電路相比，三電平式整流器PWM調(diào)制波的主要優(yōu)點(diǎn)：一是對(duì)于同樣的基波與諧波要求而言，開(kāi)關(guān)頻率低得多，從而可以大幅度降低開(kāi)關(guān)損耗；二是每個(gè)主開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)所承受的電壓僅為直流側(cè)電壓的一半，因此這種電路特別適合于高電壓大容量的應(yīng)用場(chǎng)合。不過(guò)三電平式PWM可逆整流器的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，一方面其主電路拓?fù)涫褂霉β书_(kāi)關(guān)器件較多，另一方面，控制也比兩電平式復(fù)雜，尤其是需要解決中點(diǎn)電位平衡問(wèn)題。2024/8/221064.2.2三電平式牽引逆變器三電平式逆變器的電路圖如圖4-24所示。其主電路采用兩主管串聯(lián)與中點(diǎn)帶箝位二極管的方案，可使主管耐壓值降低一半。主管一般采用IGBT或IPM等新型全控元件。由圖4--24可見(jiàn)，每相橋臂的四個(gè)主管有三種不同的通斷組合，對(duì)應(yīng)三種不同的輸出電位。以A相為例，與導(dǎo)通為模式1，接通P，輸出電壓為

；與導(dǎo)通為模式2，接通o，輸出電壓為0；與導(dǎo)通為模式3，接通N，輸出電壓為

。三點(diǎn)式逆變器要求主管與不2024/8/22108能同時(shí)導(dǎo)通，并且和、和控制脈沖是互反的。此外，為了防止同一相上下兩橋臂的開(kāi)關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通而引起直流側(cè)電源短路，電壓型逆變器中上述主管通斷轉(zhuǎn)換必須遵循先斷后通的原則，即先給應(yīng)關(guān)斷的元件關(guān)斷信號(hào)，待其關(guān)斷后留一定的時(shí)間裕量，然后再給應(yīng)導(dǎo)通的元件發(fā)出開(kāi)通信號(hào)，在兩者之間留出一個(gè)短暫的死區(qū)時(shí)間，死區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)短由開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)速度來(lái)定。

從一相的輸出波形來(lái)看，它有兩種工作方法：一種只有一塊寬度可隨控制角調(diào)節(jié)的矩形脈沖波，或稱為單脈沖方式，另一種是有多個(gè)不同寬度的脈沖波組成，常稱脈寬調(diào)制PWM方式，如圖4—25(a)、(b)所示。這兩種輸出電壓波形的基波分量，前者可通過(guò)改變控制角來(lái)調(diào)節(jié)，而后者用脈寬調(diào)制PWM方式來(lái)改變。對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載，采用單脈沖方式改變控制角時(shí)