第4章 逆变电路(4)

1、1济南大学物理学院济南大学物理学院第四章直流/ /交流逆变器复习上节内容复习上节内容一、一、PWM逆变电路及其控制方法逆变电路及其控制方法1. 计算法计算法2. 调制法调制法 把希望把希望输出输出的波形作为的波形作为调制信号调制信号，把接受调制的，把接受调制的信号作为信号作为载波载波，通过信号波的调制得到所期望的，通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。波形。 2济南大学物理学院济南大学物理学院1）单极性）单极性PWM控制方式控制方式单极性单极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形在在ur和和uc的交点时刻控制的交点时刻控制IGBT的通断的通断3济南大学物理学院济南大学物理学院在在ur的半个周

2、期内，三角波的半个周期内，三角波载波有正有负，所得载波有正有负，所得PWM波也有正有负，其幅值只有波也有正有负，其幅值只有Ud 两种电平。两种电平。双极性双极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形oofd2） 双极性双极性PWM控制方式控制方式4济南大学物理学院济南大学物理学院3. 双极性双极性PWM控制方式控制方式（三相桥逆变）（三相桥逆变） 三相桥式三相桥式PWM型逆变电路型逆变电路4. 特定谐波消去法特定谐波消去法二、异步调制和同步调制二、异步调制和同步调制5济南大学物理学院济南大学物理学院三、三、规则采样法规则采样法 按照按照SPWM控制的基本原控制的基本原理理 产生的产生的PWM波的

3、方法，其波的方法，其求解复杂，难以在实时控制中求解复杂，难以在实时控制中在线计算，工程应用不多。在线计算，工程应用不多。uuOtuADBOt22规则采样法规则采样法4-301. 自然采样法：自然采样法： 在正弦波和三角波的自然交点在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，时刻控制功率开关器件的通断，这种生成这种生成SPWM波形的方法波形的方法称为称为自然采样法自然采样法。6济南大学物理学院济南大学物理学院2. 规则采样法规则采样法工程实用方法，效果接近自工程实用方法，效果接近自 然采样法，计算量小得多。然采样法，计算量小得多。uuOtuADBOt22规则采样法规则采样法方法说明：方

4、法说明：取三角波两个正峰值之间为取三角波两个正峰值之间为一个采样周期一个采样周期Tc 。使每使每个脉冲的中点都以相应的个脉冲的中点都以相应的三角波中点（即负峰点）三角波中点（即负峰点）为对称。为对称。7济南大学物理学院济南大学物理学院 在三角波的负峰时刻在三角波的负峰时刻tD对对正弦信号波采样而得到正弦信号波采样而得到D点，过点，过D点作一水平直线和三角波分别点作一水平直线和三角波分别交于交于A点和点和B点，在点，在A点时刻点时刻tA和和B点时刻点时刻tB控制功率开关器件的控制功率开关器件的通断。通断。 可以看出，用这种规则可以看出，用这种规则采样法得到的采样法得到的脉冲宽度脉冲宽度 和用自和

5、用自然采样法得到的脉冲宽度非常然采样法得到的脉冲宽度非常接近。接近。 uOtADBOt22规则采样法规则采样法4-78济南大学物理学院济南大学物理学院3. 规则采样法计算公式推导规则采样法计算公式推导正弦调制信号波正弦调制信号波ur a sin rt三角波一周期内，脉冲两边间隙宽度三角波一周期内，脉冲两边间隙宽度a称为称为调制度调制度，0a1； r为信号波角频率为信号波角频率从图从图可可得得：uOtADBOtuttt22规则采样法规则采样法2/22/sin1cDrTta)sin1 (2DrctaT)sin1 (4)(21DrcctaTT9济南大学物理学院济南大学物理学院 三角波载波公用，三相正

6、弦调制波三角波载波公用，三相正弦调制波相位依次差相位依次差120利用以上两式可简化三相利用以上两式可简化三相SPWM波的计算波的计算4. 三相桥逆变电路三相桥逆变电路 同一三角波周期内三相的脉宽分别为同一三角波周期内三相的脉宽分别为U、V和和W，脉冲两边的间隙宽度分别为，脉冲两边的间隙宽度分别为 U、 V和和 W，同一时刻三相调制波电压之和为零，由式，同一时刻三相调制波电压之和为零，由式可可得：得：23cWVUT43cWVUT10济南大学物理学院济南大学物理学院5. PWM逆变电路的谐波分析逆变电路的谐波分析使用载波对正弦信号波调制，会产生和载波有关使用载波对正弦信号波调制，会产生和载波有关的

7、谐波分量。的谐波分量。谐波谐波频率和幅值频率和幅值是衡量是衡量PWM逆变电路性能的重要逆变电路性能的重要指标之一。指标之一。双极性双极性PWMPWM控制方式波控制方式波形形o 单极性单极性PWMPWM控制方式波形控制方式波形uOOuo Ud11济南大学物理学院济南大学物理学院分析以分析以双极性双极性SPWM波形为准。波形为准。 同步调制可看成同步调制可看成异步调制的异步调制的特殊特殊情况，只分析异步调制方式。情况，只分析异步调制方式。分析方法：分析方法：以载波周期为基础，再利用以载波周期为基础，再利用贝塞尔函数贝塞尔函数推导出推导出PWM波的波的傅里叶级数傅里叶级数表达式。表达式。尽管分析过程

8、复杂，但结论简单而直观。尽管分析过程复杂，但结论简单而直观。12济南大学物理学院济南大学物理学院1）单相的分析结果）单相的分析结果图图中中，不同，不同a时单相桥时单相桥式式PWM逆变电路输出逆变电路输出电压频谱图。电压频谱图。谐波角频率为谐波角频率为:nc kr (6 -10)式中，n=1,3,5,时，k=0,2,4, ；n=2,4,6,时，k=1,3,5, PWM波中不含低次谐波，只含波中不含低次谐波，只含 c及其附近的谐波以及及其附近的谐波以及2 c、3 c等及其附近的谐波。等及其附近的谐波。+k)角频率 (n1002+-1234+-02+-4+-01+-3+-5+-谐波振幅0.20.40

9、.60.81.01.21.4kna=1.0a=0.8a=0.5a=013济南大学物理学院济南大学物理学院2）三相的分析结果）三相的分析结果公用载波信号时的情况公用载波信号时的情况图图示示，不同，不同a时三相桥式时三相桥式PWM逆变电路输出电逆变电路输出电压压频谱图频谱图。公用载波信号时的情公用载波信号时的情 况。况。 输出线电压中的输出线电压中的谐波谐波角频率角频率为为nc kr式中，n=1,3,5,时，k=3(2m1)1，m=1,2,；n=2,4,6,时，k 1002+-1234+-02+-4+-01+-3+-5+-0.20.40.60.81.01.2kna=1.0a=0.8a=0.5a=0

10、角频率(nc +kr)谐波振幅14济南大学物理学院济南大学物理学院u三相和单相比较，共同点是都三相和单相比较，共同点是都不含低次谐波不含低次谐波，一个，一个较显著的区别是载波角频率较显著的区别是载波角频率 c整数倍的谐波没有了，整数倍的谐波没有了，谐波中幅值较高的是谐波中幅值较高的是 c2 r和和2 c r。谐波分析小结谐波分析小结uSPWM波中谐波主要是角频率为波中谐波主要是角频率为 c、2 c及其附近及其附近的谐波，很的谐波，很容易滤除容易滤除。u当调制信号波当调制信号波不是正弦波不是正弦波时，谐波由时，谐波由两部分两部分组成：组成：一部分是对一部分是对信号波本身信号波本身进行谐波分析所得

11、的结果，另进行谐波分析所得的结果，另一部分是由于一部分是由于信号波信号波对对载波载波的的调制调制而产生的谐波。后而产生的谐波。后者的谐波分布情况和者的谐波分布情况和SPWM波的谐波分析一致。波的谐波分析一致。15济南大学物理学院济南大学物理学院4.5 PWM跟踪控制技术跟踪控制技术PWM波形生成的第三种方法波形生成的第三种方法跟踪控制方法跟踪控制方法。 把希望输出的波形作为把希望输出的波形作为指令信号指令信号，把实际波，把实际波形作为形作为反馈信号反馈信号，通过两者的瞬时值，通过两者的瞬时值比较比较来决定来决定逆变电路各开关器件的逆变电路各开关器件的通断通断，使实际的输出跟踪，使实际的输出跟踪

12、指令信号变化。指令信号变化。常用的有常用的有滞环比较方式滞环比较方式和和三角波比较方式三角波比较方式。16济南大学物理学院济南大学物理学院4.5.1 滞环比较方式滞环比较方式 滞环比较方式电流跟踪控制举例滞环比较方式电流跟踪控制举例 tOiii*+D Ii*-D Ii*滞环比较方式的指令电流和输出电流滞环比较方式的指令电流和输出电流 在滞环比较方式中，在滞环比较方式中，电流跟踪电流跟踪控制控制应用最多。应用最多。 PWM电流跟踪控制单相半电流跟踪控制单相半桥式逆变电路为例讨论桥式逆变电路为例讨论 把把指令电流指令电流i*和和实际输出电实际输出电流流i的偏差的偏差i*-i作为带有滞环特作为带有滞

13、环特性的比较器的输入，通过其输性的比较器的输入，通过其输出来控制功率器件出来控制功率器件V1和和V2的通的通断。断。 17济南大学物理学院济南大学物理学院控制规律控制规律 当当V1（或（或VD1）导通）导通时，时，i 增大。增大。 当当V2（或（或VD2）导通）导通时，时，i 减小。减小。 通过通过环宽环宽为为2I 的滞的滞环比较器的控制，环比较器的控制，i就就在在i*+I和和i*-I的范围的范围内，呈内，呈锯齿状锯齿状地跟踪地跟踪指令电流指令电流i*。图图7-24 滞环比较方式电流跟踪控制举例滞环比较方式电流跟踪控制举例 tOiii*+D Ii*-D Ii*图图7-25 滞环比较方式的指令电

14、流和输出电流滞环比较方式的指令电流和输出电流 18济南大学物理学院济南大学物理学院环宽过宽环宽过宽时，开关频时，开关频率低，跟踪误差大；率低，跟踪误差大；环宽过窄环宽过窄时，跟踪误时，跟踪误差小，但开关频率过差小，但开关频率过高，开关损耗增大。高，开关损耗增大。L大时，大时，i 的变化率小，的变化率小，跟踪慢；跟踪慢；L小时，小时，i 的的变化率大，开关频率变化率大，开关频率过高。过高。图图7-24 滞环比较方式电流跟踪控制举例滞环比较方式电流跟踪控制举例 tOiii*+D Ii*-D Ii*图图7-25 滞环比较方式的指令电流和输出电流滞环比较方式的指令电流和输出电流 19济南大学物理学院济

15、南大学物理学院 三相电流跟踪型三相电流跟踪型PWM逆变电路逆变电路 滞环比较方式的指令电流和输出电流滞环比较方式的指令电流和输出电流 三相电流跟踪型三相电流跟踪型PWM逆变电路逆变电路由三个单相半桥电路组成，由三个单相半桥电路组成，三相电流指令信号三相电流指令信号i*U、i*V和和i*W依次相差依次相差120。 在线电压的正半周和负半在线电压的正半周和负半周内，都有极性相反的脉冲周内，都有极性相反的脉冲输出，这将使输出，这将使输出电压中的输出电压中的谐波分量谐波分量增大，也使增大，也使负载的负载的谐波损耗谐波损耗增加。增加。20济南大学物理学院济南大学物理学院采用滞环比较方式的采用滞环比较方式

16、的电流跟踪型电流跟踪型PWM变流电路有如下特点变流电路有如下特点 硬件电路简单。硬件电路简单。 实时控制，电流响应快。实时控制，电流响应快。 不用载波，输出电压波形中不含特定频不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波。率的谐波。 和计算法及调制法相比，相同开关频率和计算法及调制法相比，相同开关频率时输出电流中时输出电流中高次谐波高次谐波含量含量多多。 属于属于闭环控制闭环控制，是各种跟踪型，是各种跟踪型PWM变流变流电路的共同特点。电路的共同特点。21济南大学物理学院济南大学物理学院 电压跟踪控制电路举例电压跟踪控制电路举例 电压电压跟踪控制跟踪控制 把把指令电压指令电压u*和和输出电压输出

17、电压u进行比较，滤除偏差进行比较，滤除偏差信号中的谐波，滤波器的输出送入滞环比较器，信号中的谐波，滤波器的输出送入滞环比较器，由比较器输出控制开关器件的通断，从而实现电由比较器输出控制开关器件的通断，从而实现电压跟踪控制。压跟踪控制。 22济南大学物理学院济南大学物理学院 输出电压输出电压PWM波形中含波形中含大量大量高次谐波高次谐波，必须，必须用适当的滤波器滤除。用适当的滤波器滤除。 u*=0时，输出电压时，输出电压u为为频率较高频率较高的的矩形波矩形波，相，相当于一个自励振荡电路。当于一个自励振荡电路。 u*为直流信号为直流信号时，时，u产生直流偏移，变为正负产生直流偏移，变为正负脉冲宽度

18、不等，正宽负窄或正窄负宽的矩形波。脉冲宽度不等，正宽负窄或正窄负宽的矩形波。 u*为交流信号为交流信号时，只要其时，只要其频率频率远远低低于上述于上述自自励振荡频率励振荡频率，从，从u中滤除由器件通断产生的高次谐中滤除由器件通断产生的高次谐波后，所得的波形就几乎和波后，所得的波形就几乎和u* 相同，从而实现电相同，从而实现电压跟踪控制。压跟踪控制。电压跟踪控制的特点电压跟踪控制的特点 23济南大学物理学院济南大学物理学院4.5.2 三角波比较方式三角波比较方式 三角波比较方式电流跟踪型逆变电路三角波比较方式电流跟踪型逆变电路 把把指令电流指令电流i*U、i*V和和i*W和逆变电路实际输出的和逆

19、变电路实际输出的电流电流iU、iV、iW进行比较，进行比较，求出偏差电流，通过求出偏差电流，通过放大器放大器A放大后，再去和三角波进放大后，再去和三角波进行比较，产生行比较，产生PWM波形。波形。 放大器放大器A通常具有通常具有比例比例积分特性或比例特性积分特性或比例特性，其系，其系数直接影响着逆变电路的电数直接影响着逆变电路的电流跟踪特性。流跟踪特性。 24济南大学物理学院济南大学物理学院 三角波比较方式三角波比较方式的特点的特点图图7-29 三角波比较方式电流跟踪型逆变电路三角波比较方式电流跟踪型逆变电路 开关频率固定，等于开关频率固定，等于载波频率，高频滤波器设载波频率，高频滤波器设计方

20、便。计方便。 为改善输出电压波为改善输出电压波形，三角波载波常用形，三角波载波常用三相三相三角波三角波载波。载波。 和滞环比较控制方和滞环比较控制方式相比，这种控制方式输式相比，这种控制方式输出电流所含的出电流所含的谐波少谐波少。25济南大学物理学院济南大学物理学院4.5.3 定时比较方式定时比较方式 不用滞环比较器，而是设置一个不用滞环比较器，而是设置一个固定的时钟固定的时钟。 以以固定的采样周期固定的采样周期对指令信号和被控制变量进对指令信号和被控制变量进行采样，并根据二者偏差的极性来控制变流电路行采样，并根据二者偏差的极性来控制变流电路开关器件的通断，使被控制量跟踪指令信号。开关器件的通

21、断，使被控制量跟踪指令信号。26济南大学物理学院济南大学物理学院以单相半桥逆变电路为例，在时钟信号到来的采以单相半桥逆变电路为例，在时钟信号到来的采样时刻样时刻 如如ii*，V1关断，关断，V2导通，使导通，使i减小。减小。 每个采样时刻的控制作用都使实际电流与指令每个采样时刻的控制作用都使实际电流与指令电流的误差减小。电流的误差减小。 采用定时比较方式时，器件的最高开关频率为采用定时比较方式时，器件的最高开关频率为时钟频率的时钟频率的1/2。 和滞环比较方式相比，电流控制误差没有一定和滞环比较方式相比，电流控制误差没有一定的环宽，控制的精度低一些。的环宽，控制的精度低一些。27济南大学物理学

22、院济南大学物理学院4.6 PWM整流电路及其控制方法整流电路及其控制方法实际应用的整流电路几乎都是晶闸管相控整流电实际应用的整流电路几乎都是晶闸管相控整流电路或二极管整流电路。路或二极管整流电路。 随着触发延迟角随着触发延迟角 的增大，的增大，位移因数位移因数降低。降低。 输入电流中谐波分量相当大，功率因数很低。输入电流中谐波分量相当大，功率因数很低。 把逆变电路中的把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，控制技术用于整流电路，就形成了就形成了PWM整流电路整流电路。 通过对通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，入

23、电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因数近似为功率因数近似为1。 也称为单位功率因数变流器，或高功率因数整也称为单位功率因数变流器，或高功率因数整流器。流器。 28济南大学物理学院济南大学物理学院4.6.1 PWM整流电路的工作原理整流电路的工作原理图图7-30 单相单相PWM整流电路整流电路a)单相半桥电路单相半桥电路 b)单相全桥电路单相全桥电路 可分为可分为电压型电压型和和电流型电流型两两大类，目前研究和应用较多大类，目前研究和应用较多的是电压型的是电压型PWM整流电路。整流电路。单相单相PWM整流电路整流电路 对于半桥电路来说，直对于半桥电路来说，直流侧电容必须由流侧电容必须由

24、两个电容两个电容串串联，其中点和交流电源连接，联，其中点和交流电源连接，对于全桥电路来说，直流侧对于全桥电路来说，直流侧电容只要电容只要一个一个就可以了。就可以了。 29济南大学物理学院济南大学物理学院4.6.1 PWM整流电路的工作原理整流电路的工作原理图图7-30 单相单相PWM整流电路整流电路a)单相半桥电路单相半桥电路 b)单相全桥电路单相全桥电路 工作原理（以全桥电路工作原理（以全桥电路为例）为例） 按照正弦信号波和按照正弦信号波和三角波相比较的方法对图三角波相比较的方法对图7-30b中的中的V1V4进行进行SPWM控制，就可以在控制，就可以在桥的交流输入端桥的交流输入端AB产生产生

25、一个一个SPWM波波uAB。 包括外接电抗器包括外接电抗器的电感和交流电的电感和交流电源内部电感，是源内部电感，是电路正常工作所电路正常工作所必须的。必须的。30济南大学物理学院济南大学物理学院图图7-30 单相单相PWM整流电路整流电路单相全桥电路单相全桥电路 uAB中含有和正弦信号波中含有和正弦信号波同频率且幅值成比例的同频率且幅值成比例的基波基波分量分量，以及和三角波载波有，以及和三角波载波有关的频率很高的关的频率很高的谐波谐波，而不，而不含有含有低次谐波低次谐波。 由于由于Ls的滤波作用，的滤波作用，is脉动很小脉动很小，可以忽略，所，可以忽略，所以当正弦信号波的频率和电以当正弦信号波

26、的频率和电源频率相同时，源频率相同时，is也为与电也为与电源频率相同的正弦波。源频率相同的正弦波。 31济南大学物理学院济南大学物理学院图图7-31 PWM整流电路的运整流电路的运行方式相量图行方式相量图a) 整流运行整流运行 b) 逆变运行逆变运行 c) 无功补偿运行无功补偿运行 d) 超前角为超前角为 在在us一定的情况下，一定的情况下，is的的幅值幅值和和相位相位仅由仅由uAB中中基波分量基波分量uABf的幅值的幅值及其及其与与us的相位差的相位差来决定，来决定，改变改变uABf的幅值和相位，的幅值和相位，就可以使就可以使is和和us同相位、同相位、反相位，反相位，is比比us超前超前9

27、0,或使或使is与与us的相位差为所的相位差为所需要的角度。需要的角度。32济南大学物理学院济南大学物理学院b) 逆变运行逆变运行a) 整流运行整流运行 图图a中，中，UAB滞后滞后US的的相角为相角为 ，IS和和US完全同完全同相位，电路工作在相位，电路工作在整流整流状态状态，且功率因数为，且功率因数为1，是是PWM整流电路最基本整流电路最基本的工作状态。的工作状态。 图图b中中UAB超前超前US的相的相角为角为 ，IS和和US的相位正的相位正好相反，电路工作在好相反，电路工作在逆逆变状态变状态，说明，说明PWM整流整流电路可以实现能量正反电路可以实现能量正反两个方向的流动两个方向的流动 。

28、 33济南大学物理学院济南大学物理学院图图c中中UAB滞后滞后US的相角的相角为为 ，IS超前超前US90，电路在向交流电源送出电路在向交流电源送出无功功率，这时的电路无功功率，这时的电路被称为被称为静止无功功率发静止无功功率发生器（生器（Static Var GeneratorSVG）。 在图在图d的情况下，通过的情况下，通过对对UAB幅值和相位的控幅值和相位的控制，可以使制，可以使IS比比US 超前超前或滞后任一角度或滞后任一角度 。 c) 无功补偿运行无功补偿运行 d) 超前角为超前角为 34济南大学物理学院济南大学物理学院图图7-30 b)单相全桥电路单相全桥电路 整流运行状态整流运行

29、状态 当当us0时，由时，由V2、VD4、VD1、Ls和和V3、VD1、VD4、Ls分别组成了两个分别组成了两个升压斩波电路升压斩波电路。 以包含以包含V2的升压斩波电路为例，当的升压斩波电路为例，当V2导通时，导通时，us通过通过V2、VD4向向Ls储能，当储能，当V2关断时，关断时，Ls中储存中储存的能量通过的能量通过VD1、VD4向直流侧电容向直流侧电容C充电。充电。 当当us0时类似。时类似。35济南大学物理学院济南大学物理学院图图7-30 b)单相全桥电路单相全桥电路 电压型电压型PWM整流电路是整流电路是升压型整流电路升压型整流电路，其，其输出直流电压可以从交流电源电压峰值附近向高

30、调输出直流电压可以从交流电源电压峰值附近向高调节，使用时要注意电力半导体器件的保护；同时也节，使用时要注意电力半导体器件的保护；同时也要注意，向低调节就会使电路性能恶化，以至不能要注意，向低调节就会使电路性能恶化，以至不能工作。工作。 36济南大学物理学院济南大学物理学院4.6.2 PWM整流电路的控制方法整流电路的控制方法为了使为了使PWM整流电路工作在功率因数近似为整流电路工作在功率因数近似为1，即要求输入即要求输入电流电流为正弦波且与为正弦波且与电压同相位电压同相位，可以，可以有多种方法。有多种方法。根据有没有引入根据有没有引入电流反馈电流反馈可以将这些控制方法可以将这些控制方法分为两种

31、，没有引入交流电流反馈的称为分为两种，没有引入交流电流反馈的称为间接电间接电流控制流控制，引入交流电流反馈的称为，引入交流电流反馈的称为直接电流控制直接电流控制。a) 整流运行整流运行 37济南大学物理学院济南大学物理学院间接电流控制间接电流控制 ： 也称为也称为相位和幅值控制相位和幅值控制，按照图，按照图7-31a的相量的相量关系来控制整流桥交流输入端电压，使得输入电关系来控制整流桥交流输入端电压，使得输入电流和电压同相位，从而得到功率因数为流和电压同相位，从而得到功率因数为1的控制效的控制效果。果。1. 间接电流控制间接电流控制a) 整流运行整流运行 38济南大学物理学院济南大学物理学院控

32、制系统的闭环是整流器直流侧控制系统的闭环是整流器直流侧电压控制环电压控制环。 间接电流控制系统结构间接电流控制系统结构 控制原理控制原理 和实际的直流电压和实际的直流电压ud比较后送入比较后送入PI调节器调节器，PI调节器的调节器的输出输出为一为一直流电流信号直流电流信号id，id的大小和的大小和整流器交流输入电流幅值成正比。整流器交流输入电流幅值成正比。*du39济南大学物理学院济南大学物理学院 稳态时，稳态时，ud= u*d ，PI调节器输入为零，调节器输入为零，PI调节器的输出调节器的输出id和和负载电流大小对应负载电流大小对应，也和交流输，也和交流输入电流幅值相对应。入电流幅值相对应。

33、 间接电流控制系统结构间接电流控制系统结构 40济南大学物理学院济南大学物理学院 负载电流增大时，负载电流增大时，C放电而使放电而使ud下降，下降，PI的输的输入端出现正偏差，使其输出入端出现正偏差，使其输出id增大，进而使交流输增大，进而使交流输入电流增大，也使入电流增大，也使ud回升；达到新的稳态时，回升；达到新的稳态时，ud和和 u*d 相等，相等，PI调节器输入仍恢复到零，而调节器输入仍恢复到零，而id则稳定为则稳定为新的较大的值，与较大的负载电流和较大的交流输新的较大的值，与较大的负载电流和较大的交流输入电流对应。入电流对应。 负载电流减小时，调节过程和上述过程相反。负载电流减小时，

34、调节过程和上述过程相反。 间接电流控制系统结构间接电流控制系统结构 41济南大学物理学院济南大学物理学院图图7-33 间接电流控制系统结构间接电流控制系统结构 控制系统中其余部分的工作原理控制系统中其余部分的工作原理 图中图中上面的乘法器上面的乘法器是是id分别乘以和分别乘以和a、b、c三相相电压三相相电压同相位的正弦信号，再乘以电阻同相位的正弦信号，再乘以电阻R，得到各相电流在，得到各相电流在Rs上上的压降的压降uRa、uRb和和uRc。 图中图中下面的乘法器下面的乘法器是是id分别乘以比分别乘以比a、b、c三相相电压三相相电压相位超前相位超前 /2的余弦信号，再乘以电感的余弦信号，再乘以电

35、感L的感抗，得到各相的感抗，得到各相电流在电感电流在电感Ls上的压降上的压降uLa、uLb和和uLc。42济南大学物理学院济南大学物理学院 各相电源相电压各相电源相电压ua、ub、uc分别减去前面求得分别减去前面求得的输入电流在电阻的输入电流在电阻R和电感和电感L上的压降，就可得到上的压降，就可得到所需要的交流输入端各相的相电压所需要的交流输入端各相的相电压uA、uB和和uC的的信号，用该信号对信号，用该信号对三角波载波三角波载波进行调制，得到进行调制，得到PWM开关信号去控制整流桥，就可以得到需要的开关信号去控制整流桥，就可以得到需要的控制效果。控制效果。图图7-33 间接电流控制系统结构间接电流控制系统结构 43济南大学物理学院济南大学物理学院图图7-34 直接电流控制系统结构图直接电流控制系统结构图 通过运算求出交流输入电流指令值，再通过运算求出交流输入电流指令值，再