《现代电力电子技术》林渭勋_14

第3章PWM逆变电路3.1概述3.2单相方波逆变电路3.3单相SPWM逆变电路3.4三相方波逆变电路3.4.4三相方波逆变电路的特点3.5三相SPWM逆变电路3.6逆变电路输出电压波形改善3.7逆变电路的控制3.1概述3.1.1特殊交流电源的分类3.1.2逆变电路的基本用途3.1.3逆变电路的分类3.1.1特殊交流电源的分类1.感应加热电源2.交流调速电源(变频变压电源，VVVF电源)3.恒频恒压电源(CVCF电源)4.有源逆变电源3.1.2逆变电路的基本用途1.直接变换直接将太阳能或化学能电池等直流能源转换为负载所需要的交流电能称为直接变换。2.间接变换前述几种特殊电源均采用AC-DC-AC的多级转换方式(在很多文献中称之为含直流环节的交流变换电路)，显然在这类电源中逆变电路承担DC-AC转换的任务。3.1.3逆变电路的分类迄今已发展了多种逆变电路并可分类如下：逆变电路分为有源逆变电路、无源逆变电路、功率器件半控型电路、全控型电路、直流电源电压源电路、电流源电路电路、结构桥式电路、半桥电路全桥电路、非桥式电路、双极性电路等。3.2单相方波逆变电路3.2.1基本假定3.2.2方波逆变电路3.2.3相移式方波逆变电路3.2单相方波逆变电路图3-1电压源单相桥式方波逆变电路a)全桥式电路结构b)半桥式电路结构c)全桥式电路电量波形d)全桥移相式电路电量波形3.2.1基本假定1)构成逆变电路的功率器件均具有理想特性：无惯性；无内耗，开关状态的更迭可在瞬间完成。2)向逆变电路供电的直流电源无内阻，直流侧并联电容Cd值很大，直流电压ud无纹波且不受负载影响。3)逆变电路具有理想负载，变压器和电抗器无直流内阻、铁心不饱和；电路无分布电感和寄生电容；负载电容器无内耗。3.2.2方波逆变电路1.输出电压分析：出电压u0的波形与负载无关，恒为交变方波，这是所有电压源逆变电路的共同特点。2.换流方式：变电路具有以下两种不同的换流方式臂内换流和臂间换流。3.输出功率：逆变电路基波平均功率与其瞬时值的直流分量相等。4.方波逆变电路的特点：(1)输出电压不可调；(2)输出电压谐波含量高。3.2.3相移式方波逆变电路图3-2输出电压谐波含量与ωτ的关系曲线3.3单相SPWM逆变电路3.3.1双极性SPWM逆变电路3.3.2单极性SPWM逆变电路3.3.3单相PWM逆变电路用例3.3.1双极性SPWM逆变电路图3-3双极性SPWM单相逆变电路的电量波形g)主电路功率器件的开关时序(阴影时区表示器件导通)3.3.1双极性SPWM逆变电路图3-4双极性SPWM中的近似关系1.SPWM逆变电路的调压原理3.3.1双极性SPWM逆变电路图3-5SPWM逆变电路的调压特性Ⅰ—线性调制区Ⅱ—过调制区Ⅲ—方波区3.3.1双极性SPWM逆变电路图3-6包含3次谐波的调制信号3.3.1双极性SPWM逆变电路图3-7输出电压的频谱2.SPWM技术抑制谐波的原理3.3.1双极性SPWM逆变电路图3-8双极性SPWMINV的谐波特性3.3.1双极性SPWM逆变电路表3-1双极性SPWM数据表3-1双极性SPWM数据3.3.1双极性SPWM逆变电路3.逆变电路入端电流iβ的分析