《电力电子技术》课件——第6章 PWM控制技术.pptxVIP

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第6章

PWM控制技术

概述PWM(PulseWidthModulation)控制就是脉宽调制技术：即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值)。

概述直流斩波电路采用PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型。

降压斩波电路?斩波电路有三种控制方式：脉冲宽度调制（PWM）：T不变，改变ton。频率调制：ton不变，改变T。混合型：ton和T都可调，改变占空比

PWM控制的基本原理冲量大小相等的各种窄脉冲重要理论基础—（面积）等效原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量窄脉冲的面积效果基本相同环节的输出响应波形基本相同

PWM控制的基本原理用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波。正弦半波N等分，可看成N个彼此相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等。用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等宽度按正弦规律变化。SPWM波形—脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。用PWM波代替正弦半波?

PWM逆变电路目前中小功率的逆变电路几乎都采用PWM技术。逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合。PWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的PWM逆变电路几乎都是电压型电路。

PWM逆变电路单相桥式PWM逆变电路逆变电路的控制方法有单极型和双极型两种方式。

单极型单极型PWM控制方式原理波形?

单极型PWM控制方式原理波形?单极型

单极型PWM控制方式原理波形?单极型

双极型PWM控制方式原理波形?双极型

双极型PWM控制方式原理波形?双极型

三相桥式PWM逆变电路?三相桥式PWM逆变电路

三相桥式PWM逆变电路输出波形?三相桥式PWM逆变电路

三相桥式PWM逆变电路输出波形?三相桥式PWM逆变电路

PWM整流电路实用的整流电路几乎都是晶闸管整流或二极管整流。晶闸管相控整流电路：输入电流滞后于电压，且其中谐波分量大，因此功率因数很低。二极管整流电路：虽位移因数接近1，但输入电流中谐波分量很大，所以功率因数也很低。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。控制PWM整流电路，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因数近似为1，也称单位功率因数变流器，或高功率因数整流器。

PWM整流电路电压型单相全桥PWM整流电路正弦信号波和三角波相比较的方法对图6-10中的T1~T4进行SPWM控制，就可以在桥的交流输入端AB产生一个SPWM波uAB。uAB中含有和正弦信号波同频率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波载波有关的频率很高的谐波，不含有低次谐波。由于Ls的滤波作用，谐波电压只使is产生很小的脉动。当正弦信号波频率和电源频率相同时，is也为与电源频率相同的正弦波。us一定时，is幅值和相位仅由uAB中基波uABf的幅值及其与us的相位差决定。改变uABf的幅值和相位，可使is和us同相或反相，is比us超前90°，或使is与us相位差为所需角度。

PWM整流电路（a）整流运行（b）逆变运行（c）无功补偿运行（d）电流超前任一角PWM整流电路的运行方式相量图?

PWM整流电路（a）整流运行（b）逆变运行（c）无功补偿运行（d）电流超前任一角PWM整流电路的运行方式相量图?所以PWM整流电路也称为四象限变流器。

PWM整流电路三相电压型双PWM变流电路三相桥式PWM整流电路的工作原理和单相全桥电路相似，只是从单相扩展到三相。如图的电压型双PWM变流电路，可实现电机的四象限运行。