SPWM的数学计算调制比载波比学习教案

1、会计学1SPWM的数学计算调制的数学计算调制(tiozh)比载波比比载波比第一页，共49页。为何采用(ciyng)PWM控制？第1页/共48页第二页，共49页。原理图常规交直交变频器传统变频(bin pn)器采用可控整流桥变压，逆变器用来变频(bin pn)，变压和变频(bin pn)在两个独立的变换器中去实现，相互的配合在动态过程中就会显得不协调，给系统的运行带来一系列影响。第2页/共48页第三页，共49页。主电路(dinl)有两个可控的功率环节，需两套控制系统，相对来说比较复杂；由于中间直流环节有滤波电容或电抗器等大惯性元件存在，使系统的动态响应缓慢；可控整流器使供电电源的功率因数随变频装

2、置输出的频率的降低而变差，并产生高次谐波电流。逆变器输出为六拍阶梯波交变电压，含有较多高次谐波，产生较大的脉动转矩，影响电机的稳定工作。第3页/共48页第四页，共49页。象限脉冲整流器电力机车整流部分为四图交直交变频器原理PWM将通讯系统中的调制技术(jsh)引入交流变频领域，采用脉宽调制（PWM）技术(jsh)，可在逆变器上同时实现变压和变频，对非正弦供电电机来说，PWM可消除或消弱有害高次谐波。第4页/共48页第五页，共49页。主电路(dinl)只有一个可控的功率环节，简化了结构；使用了不可控整流器，可提高电网的功率因数；逆变器在调频的同时实现调压，而与中间直流环节的元件参数无关，加快了系

3、统的动态响应；可获得比常规六拍阶梯波更好的输出电压波形，能抑制或消除低次谐波，使负载电机可在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小，提高了系统的性能。第5页/共48页第六页，共49页。第6页/共48页第七页，共49页。第7页/共48页第八页，共49页。l 以正弦波作为逆变器输出的期望波形，以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波（Carrier wave），并用频率和期望波相同的正弦波作为调制波（Modulation wave），当调制波与载波相交时，由它们(t men)的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，从而获得在正弦调制波的半个周期内呈两边窄中间宽的一系列等幅不等宽的矩形波。第8页/共48

4、页第九页，共49页。第9页/共48页第十页，共49页。）输入、输出原理图正弦脉宽调制（SPWMl在控制电路中，一个频率为fr幅值为Ur的参考正弦波Wsin（调制信号）加载于频率为ft幅值为Ut的三角波W（载波）后，得到一个脉冲(michng)宽度变化的SPWM波Wspwm（已调制波），用已调制波的高低逻辑电平经分配与放大后去驱动逆变器的主开关元件，即可使逆变器输出与已调制波Wspwm相似的SPWM电压波形；第10页/共48页第十一页，共49页。cmrmUUM rcffN 第11页/共48页第十二页，共49页。第12页/共48页第十三页，共49页。第13页/共48页第十四页，共49页。倒向信号单

5、极性脉宽调制波形第14页/共48页第十五页，共49页。ddUU、 0第15页/共48页第十六页，共49页。逆变器三相输出波形双极性SPWM2dU第16页/共48页第十七页，共49页。第17页/共48页第十八页，共49页。时）（时crdcrdAuuUuuUu2)(210)sincos(2kkkkwtbkwtaau第18页/共48页第十九页，共49页。10)sin(kkkmkwtUUu20cos21kwtdwtuak20sin21kwtdwtubk0spwm210200UuudwtU波形上、下对称，的直流分量，次谐波幅值的k22UbaUkkkm次谐波相位角的kUbaarctgkkk第19页/共48

6、页第二十页，共49页。2/*dkmkmUUU1M第20页/共48页第二十一页，共49页。第21页/共48页第二十二页，共49页。高次谐波分量波形的基波分量及主要时双极性SPWM15N第22页/共48页第二十三页，共49页。第23页/共48页第二十四页，共49页。第24页/共48页第二十五页，共49页。第25页/共48页第二十六页，共49页。第26页/共48页第二十七页，共49页。第27页/共48页第二十八页，共49页。第28页/共48页第二十九页，共49页。第29页/共48页第三十页，共49页。的弊病。第30页/共48页第三十一页，共49页。第31页/共48页第三十二页，共49页。第32页/共

7、48页第三十三页，共49页。l缺点：l1、实时控制时难以计算脉冲宽度；l2、离线计算，利用查表法输出PWM波，占有内存过大，不符合微机等采样(ci yn)周期的控制要求。第33页/共48页第三十四页，共49页。第34页/共48页第三十五页，共49页。 自然采样对称规则采样不对称规则采样平均对称规则采样第35页/共48页第三十六页，共49页。第36页/共48页第三十七页，共49页。第37页/共48页第三十八页，共49页。q三相380V理想(lxing)电源供电时电机转速与转矩波形第38页/共48页第三十九页，共49页。第39页/共48页第四十页，共49页。第40页/共48页第四十一页，共49页。第41页/共48页第四十二页，共49页。第42页/共48页第四十三页，共49页。第43页/共48页第四十四页，共49页。第44页/共48页第四十五页，共49页。第45页/共48页第四十六页，共49页。第46页/共48页第四十七页，共49页。第47页/共48页第四十八页，共49页。NoImage内容(nirng)总结会计学。SPWM的数学计算调制比载波比。上页图中