[工学]电力电子5_DCtoAC-1.ppt

电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 谐波的危害 ★效率降低 ★功率因数降低 ★电机共振 ★发热 ★EMI干扰 ★污染电网 ——低次谐波消去法 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——低次谐波消去法 ★ 以低次谐波=0为目标， 计算开关时刻。 在1/4T内 按富氏级数公式 计算n次谐波幅值 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——低次谐波消去法 得(m-1)/2个时刻 消[(m-1)/2]-1种谐波 单相逆变消3、5次谐波 3.2.5电流滞环跟踪逆变器 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——电流跟踪式PWM逆变器 SPWM控制技术以输出电压接近正弦波为目标，电流波形则因负载的性质及大小而异。然而对于交流电机，应该保证电流为正弦波才能使合成的电磁转矩为恒定值，不产生脉动，故以正弦波电流为控制目标更为合适。 电流跟踪PWM逆变器：在原来主电路的基础上，采用电流闭环控制，使实际电流快速跟随给定值。常采用的方法是电流滞环跟踪PWM逆变器。 电流跟踪式PWM逆变器 电流滞环跟踪控制的一相控制原理图 电流滞环跟踪控制的电流与PWM电压波形 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——电流跟踪式PWM逆变器 3.2.6电压空间矢量PWM (SVPWM）逆变器 电流跟踪控制直接控制输出电流，比控制正弦电压前进了一步。然而交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。把逆变器和交流电动机视为一体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作，这种控制方法成为磁链跟踪控制，控制效果应该会更好。磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量来实现的，故又称为电压空间矢量PWM控制(SVPWM)。 磁链跟踪式PWM逆变器 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——SVPWM逆变器 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——SVPWM逆变器 1、空间矢量定义 电压空间矢量 A、B、C分别表示在空间静止的电动机定子的三相绕组的轴线，它们在空间互差120°。 uA、uB、uC为加在定子三相绕组上的三相相电压。定子加以三相对称电压时 三相合成矢量： 电流和磁动势空间矢量 合成矢量 是以电源角频率 为电气角速度 作恒速旋转的空间矢量，它的幅值不变。 1 u 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——SVPWM逆变器 2、电压与磁链空间矢量的关系： 当电动机转速不是很低时，定子电阻压降所占的成分很小，可忽略不计，则有 三相对称电压供电的圆形旋转磁链运动轨迹 电压空间矢量运动轨迹 电动机旋转磁链的轨迹 问题可转化为电压空间 矢量的运动轨迹问题 三相逆变器主电路 3、三相逆变器的基本电压空间矢量及正六边形旋转磁场 定义：开关接到上桥臂 为1，接到下桥臂为0 合成电压 空间矢量 导通器件 000 111 101 001 011 010 110 100 开关模式 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——SVPWM逆变器 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——SVPWM逆变器 合成电压 空间矢量 导通器件 000 111 101 001 011 010 110 100 开关模式 当开关模式为（1，0，0）时， ， 合成矢量 旋转磁链运动轨迹 为正六边形 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——SVPWM逆变器 ☆ 为逼近圆形旋转磁链，需要更多的电压空间矢量。 ☆ 用8个基本电压空间矢量合成其他矢量。 4、期望电压空间矢量的合成 ☆ 电压矢量幅值及旋转频率 3.2.7 多重逆变电路 电压型——输出电压是矩形波，电流型——输出电流是矩形波，谐波多 多重逆变电路把几个矩形波组合起来，接近正弦 多重逆变电路有串联多重和并联多重两种 串联多重——把几个逆变电路的输出串联起来，多用于电压型 并联多重——把几个逆变电路的输出并联起来，多用于电流型 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——多重逆变电路 单相电压型二重逆变电路 两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器T1和T2串联起来 输出波形：两个单相的输出u1和u2是180°矩形波 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——单相电压型二重逆变电路 3次谐波 u1和u2相位错开j =60°，其中3次谐波就错开了3X60°=180° 变压器串联合成后，3次谐波互相抵消uo波形是120°矩形波，含6k±1次谐波，3k次谐波都被抵消 二重单相逆变电路 电力电子技术 第三部分 电力电子变