钜大LARGE | 点击量:1426次 | 2020年02月26日
SPWM型变频器的主电路,单项SPWM与三相SPWM的控制原理
pWM的全称是pulseWidthModulaTIon(脉冲宽度调制),它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门控制,比如电动车电机调速就是使用这种方式。所谓SpWM,就是在pWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等,比如高级一些的UpS就是一个例子。三相SpWM是使用SpWM模拟市电的三相输出,在变频器领域被广泛的采用。
SpWM型变频器的主电路
使用单相电源和三相电源的SpWM型变频器主电路分别如图1和图2所示。
图2中为了限制泵升电压,在电路中的直流侧并联了电阻R0和可控晶体管V0,当泵升电压超过一定数值时,使V0导通,让R0消耗掉多余的电能。
单项SpWM与三相SpWM的控制原理
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
单项SpWM控制原理
图1是采用电力晶体管作为开关器件的电压型单相桥式逆变电路。
控制V4或V3通断的方法如图2所示。
图1所示的单相桥式逆变电路采用双极性控制方式时的波形如图3所示。
三相SpWM控制原理
在pWM型逆变电路中,使用最多的是图1(a)所示的三相桥式逆变电路,其控制方式一般都采用双极性方式。U、V和W三相的pWM控制通常公用一个三角波载波uc,三相调制信号urU、urV?和urW的相位依次相差120。U、V和W各相功率开关器件的控制规律相同,现以U相为例来说明。当urU》uc时,给上桥臂晶体管V1以导通信号,给下桥臂晶体管V4以关断信号,则U相相对于直流电源假想中点N的输出电压uUN=Ud/2。当urU《uc时,给V4以导通信号,给V1以关断信号,则uUN=Ud/2。
V1和V4的驱动信号始终是互补的。当给V1(V4)加导通信号时,可能是V1(V4)导通,也可能二极管VD1(VD4)续流导通,这要由感性负载中原来电流的方向和大小来决定,和单相桥式逆变电路双极性SpWM控制时的情况相同。V相和W相的控制方式和U相相同。uUN、uVN和uWN的波形如图1(b)所示。可以看出,这些波形都只有Ud/2两种电平。像这种逆变电路相电压(uUN、uVN和?uWN)只能输出两种电平的三相桥式电路无法实现单极性控制。
图中线电压uUV的波形可由uUN-uVN得出。可以看出,当臂1和6导通时,uUV=Ud,当臂3和4导通时,uUV=-Ud,当臂1和3或4和6导通时,uUV=0,因此逆变器输出线电压由+Ud、-Ud和零三种电平构成。