《現(xiàn)代電力電子技術(shù)》林渭勛

1、第3章PWM逆變電路,3.1概述3.2單相方波逆變電路3.3單相SPWM逆變電路3.4三相方波逆變電路3.4.4三相方波逆變電路的特點(diǎn)3.5三相SPWM逆變電路3.6逆變電路輸出電壓波形改善3.7逆變電路的控制,3.1概述,3.1.1特殊交流電源的分類3.1.2逆變電路的基本用途3.1.3逆變電路的分類,3.1.1特殊交流電源的分類,1.感應(yīng)加熱電源2.交流調(diào)速電源(變頻變壓電源，VVVF電源)3.恒頻恒壓電源(CVCF電源)4.有源逆變電源,3.1.2逆變電路的基本用途,1.直接變換 直接將太陽(yáng)能或化學(xué)能電池等直流能源轉(zhuǎn)換為負(fù)載所需要的交流電能稱為直接變換。 2.間接變換 前述幾種特殊電源均

2、采用AC-DC-AC的多級(jí)轉(zhuǎn)換方式(在很多文獻(xiàn)中稱之為含直流環(huán)節(jié)的交流變換電路)，顯然在這類電源中逆變電路承擔(dān)DC-AC轉(zhuǎn)換的任務(wù)。,3.1.3逆變電路的分類,迄今已發(fā)展了多種逆變電路并可分類如下： 逆變電路分為有源逆變電路、無(wú)源逆變電路、功率器件半控型電路、全控型電路、直流電源電壓源電路、電流源電路電路、結(jié)構(gòu)橋式電路、半橋電路全橋電路、非橋式電路、雙極性電路等。,3.2單相方波逆變電路,3.2.1基本假定3.2.2方波逆變電路3.2.3相移式方波逆變電路,3.2單相方波逆變電路,圖3-1電壓源單相橋式方波逆變電路a)全橋式電路結(jié)構(gòu)b)半橋式電路結(jié)構(gòu)c)全橋式電路電量波形d)全橋移相式電路電量

3、波形,3.2.1基本假定,1)構(gòu)成逆變電路的功率器件均具有理想特性：無(wú)慣性；無(wú)內(nèi)耗，開(kāi)關(guān)狀態(tài)的更迭可在瞬間完成。2)向逆變電路供電的直流電源無(wú)內(nèi)阻，直流側(cè)并聯(lián)電容Cd值很大，直流電壓ud無(wú)紋波且不受負(fù)載影響。3)逆變電路具有理想負(fù)載，變壓器和電抗器無(wú)直流內(nèi)阻、鐵心不飽和；電路無(wú)分布電感和寄生電容；負(fù)載電容器無(wú)內(nèi)耗。,3.2.2方波逆變電路,1.輸出電壓分析：出電壓u0的波形與負(fù)載無(wú)關(guān)，恒為交變方波，這是所有電壓源逆變電路的共同特點(diǎn)。,2.換流方式：變電路具有以下兩種不同的換流方式臂內(nèi)換流和臂間換流。3.輸出功率：逆變電路基波平均功率與其瞬時(shí)值的直流分量相等。,4.方波逆變電路的特點(diǎn)：(1)輸出

4、電壓不可調(diào)；(2)輸出電壓諧波含量高。,3.2.3相移式方波逆變電路,圖3-2輸出電壓諧波含量與的關(guān)系曲線,3.3單相SPWM逆變電路,3.3.1雙極性SPWM逆變電路3.3.2單極性SPWM逆變電路3.3.3單相PWM逆變電路用例,3.3.1雙極性SPWM逆變電路,圖3-3雙極性SPWM單相逆變電路的電量波形g)主電路功率器件的開(kāi)關(guān)時(shí)序(陰影時(shí)區(qū)表示器件導(dǎo)通),3.3.1雙極性SPWM逆變電路,圖3-4雙極性SPWM中的近似關(guān)系,1. SPWM逆變電路的調(diào)壓原理,3.3.1雙極性SPWM逆變電路,圖3-5SPWM逆變電路的調(diào)壓特性線性調(diào)制區(qū)過(guò)調(diào)制區(qū)方波區(qū),3.3.1雙極性SPWM逆變電路,圖3-6包含3次諧波的調(diào)制信號(hào),3.3.1雙極性SPWM逆變電路,圖3-7輸出電壓的頻譜,2. SPWM技術(shù)抑制諧波的原理,3.3.1雙極性SPWM逆變電路,圖3-8雙極性SPWM INV的諧波特性,3.3.1雙極性SPW