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变频器PWM调制方式

变频器PWM调制方式

点击数:7269 次   录入时间:03-04 11:39:48   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

    目前中小功率的变频电路几乎都采用PWM技术,PWM变频电路也可分为电压型和电流型两种。根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数,准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔,据此控制变频电路中开关器件的通断,就可得到所需的PWM波形。当输出的正弦波的频率、幅值或相位变化时,其结果都要变化。

    通常采用等腰三角波或锯齿波作为PWM波的载波,其中等腰三角波应用得最多,其任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称,与任一平缓变化的调制信号波相交,在交点

控制开关器件的通断,就得到宽度正比于信号波幅值的脉冲,其符合PWM的要求。

    调制信号波为正弦波时,得到的就是SPWM波。调制信号不是正弦波而是其他所需波形时,也能得到等效的PWM波。采用等腰三角形作为PWM载波,其三角波两个正峰值之间为一个采样周期Tc。在自然采样法中,脉冲中点不和三角波一周期中点(即负峰点)重合。而规则采样法使两者重合,每个脉冲中点为相应三角波中点,使计算大为简化,如图1-5所示。三角波负峰时刻tD对信号波采样得D点,过D点作水平线和三角波交于AB点,在A点对应时刻tAB点对应时刻tB控制开关器件的通断。脉冲宽度d和用自然采样法得到的脉冲宽度非常接近。

1-5 规则采样法

    双极性PWM控制方式的波形如图1-6所示,在Ur的半个周期内,三角载波有正有负,所得的PWM波也有正有负。在Ur的一个周期内,输出的PWM波只有±Ud两种电平。仍在调制信号ur和载波信号uc的交点控制开关器件的通断。

    特定谐波消去法输出的PWM波形如图1-7所示。在输出电压的半周期内,开关器件导通、关断各3次(不包括0和π),共6个开关时刻可控。为减少谐波并简化控制,要尽量使波形对称。为消除偶次谐波,应使波形正、负两个半周期对称。

1-6 双极性PWM控制方式的波形

1-7 特定谐波消去法输出的PWM波形

    根据载波和信号波是否同步及载波比(载波频率fc与调制信号的频率fr之比,即N=fc/fr)的变化情况,PWM调制方式分为异步调制和同步调制。

    (1)异步调制

    异步调制是载波信号和调制信号不同步的调制方式,通常保持fc固定不变,当fr变化时,载波比N是变化的。在信号波的半周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正、负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。

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