第3篇-电力电子控制技术PPT.pptVIP

3.3.3 PWM的实现 以右图为例说明该方法，设： 输出电压半周期内，器件通、断各3次（不包括0和π），共6个开关时刻可控。 为减少谐波并简化控制，要尽量使波形对称。 特定谐波消去法的输出PWM波形 O w t u o U d - U d 2 p p a 1 a 2 a 3 3）特定谐波消去法 这是计算法中一种较有代表性的方法 3.3.3 PWM的实现 首先，为消除偶次谐波，使波形正负两半周期镜对称，即 其次，为消除谐波中余弦项，应使波形在正半周期内前后1/4周期以π/2为轴线对称 同时满足式上述两式的波形称为四分之一周期对称波形，用傅里叶级数表示为 式中，an为 3.3.3 PWM的实现 能独立控制a1、a 2和a 3共3个时刻。该波形的an为 式中n=1,3,5,… O w t u o U d - U d 2 p p a 1 a 2 a 3 确定a1的值，再令两个不同的an=0(n=1,3,5…)，就可建三个方程，求得a1、a2和a3 。 特定谐波消去法的输出PWM波形 消去两种特定频率的谐波 3.3.3 PWM的实现 在三相对称电路的线电压中，相电压所含的3次谐波相互抵消。 可考虑消去5次和7次谐波，得如下联立方程： 给定a1，解方程可得a1、a2和a3。a1变，a1、a2和a3也相应改变。 3.3.3 PWM的实现 一般在输出电压半周期内，器件通、断各k次，考虑到PWM波四分之一周期对称，k个开关时刻可控，除用一个自由度控制基波幅值外，可消去k－1个频率的特定谐波。 k的取值越大，开关时刻的计算越复杂。 3.3.3 PWM的实现 4）空间矢量PWM法 基本思想：将被控对象与逆变电路作为一个整体，建立统一的数学模型，分析出所有可行的开关组合（状态）对被控对象的影响，然后根据被控对象的给定值与实际值的误差大小与正负来实时选取最优的开关矢量，达到尽快消除误差的目的。 空间电压矢量的概念 以3相桥式逆变电路180?互补工作方式为例来说明，所谓180 ?互补导通工作方式，即在同一瞬间，3相桥的每个输出相总有一只管导通，因而可用一个“单刀双掷”开关来等效。 设：上桥臂开关导通其值为“1”。 下桥臂开关导通其值为“0”。 即 Si＝ i = a,b,c 因此Sa Sb Sc的可行组合共有8种. 1 0 3.3.3 PWM的实现 Sa Sb Sc 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 ua ub uc 0 0 0 -E/3 -E/3 2E/3 -E/3 2E/3 -E/3 -2E/3 E/3 E/3 2E/3 -E/3 -E/3 E/3 -2E/3 E/3 E/3 E/3 -2E/3 0 0 0 0 0 -1/2E -1/2E -E 0 E 0 1/2E 1/2E 0 0 8种开关组合，共产生8个空间电压向量，其中两个零电压矢量，六个非零电压矢量，这六个非零电压矢量在空间上互差60。对称分布。 （100） （110） （010） （011） （001） （101） (000, 111) A B C 3.3.3 PWM的实现 3.3.3 PWM的实现 5）跟踪控制法 把希望输出的波形作为指令信号，把实际波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定变换电路中各开关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化。由此形成PWM跟踪控制法。 常用的PWM跟踪控制方法 滞环比较方式 将输出量控制在指令信号的一个允许误差带范围内上下波动 三角波比较方式 将输出量与指令信号的误差由控制系统的调节器处理后，作为调制波与三角形载波进行调制产生PWM 定时比较方式 在一个固定的控制周期到来时刻，依据输出量和指令信号的偏差来决定开关的通断状态 3.3.3 PWM的实现 滞环比较方式的电流跟踪控制 电流跟踪控制的基本原理 把指令电流 i* 和实际输出电流 i 的偏差 i*-i 作为滞环比较器的输入。 V1（或VD1）通时，i 增大 V2（或VD2）通时，i 减小 通过环宽