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1、控制技术主要内容：控制的基本原理、控制方式与波形的生成方法，逆变电路的谐波分析，整流电路。重点：控制的基本原理、控制方式与波形的生成方法。难点：波形的生成方法，逆变电路的谐波分析。基本要求：掌握控制的基本原理、控制方式与波形的生成方法，了解逆变电路的谐波分析，了解跟 踪型逆变电路，了解整流电路。（）控制一一脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形 （含形状和幅值）。第、章已涉及这方面内容：第章：直流斩波电路采用，第章有两处：节斩控式交流调压电路，节矩阵式变频电路。本章内容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型，控制技术正是有赖于在逆变电路 中的
2、应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。本章主要以逆变电路为控制对象来介绍控制技术，也介绍整流电路控制的基本原理理论基础：几)fAO*f(t)4tfi死)八1 .o7 ot ot oa）b）c）d）图形状不同而冲量相同的各种窄脉冲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。冲量指窄脉冲的面积。 效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。面积等效原理：分别将如图所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（电路）上，如图所示。其输出电流（）对不同窄脉冲时的响应波形如图所示。从波形可以看出，在 （）的上升段，（）的形状也略有不同，但其下降段则几
3、乎完 全相同。脉冲越窄，各（）响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲，贝U响应 （）也是周期性的C 用傅里叶级数分解后将可看出，各（）在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。0i- 呗)6a)b)图冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波等分，看成个相连的脉冲序列，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。波形脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的波形b)图用波代替正弦半波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等幅波和不等幅波:由直流电源产生的波通常是等幅波，如
4、直流斩波电路及本章主要介绍的逆变电路，节的整流电路。 输入电源是交流，得到不等幅波，如节讲述的斩控式交流调压电路，节的矩阵式变频电路。基于面积等 效原理，本质是相同的。电流波：电流型逆变电路进行控制，得到的就是电流波。波形可等效的各种波形：直流斩波电路：等效直流波形波：等效正弦波形，还可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和控 制相同，也基于等效面积原理。逆变电路及其控制方法目前中小功率的逆变电路几乎都采用技术。逆变电路是控制技术最为重要的应用场合。本节内容构 成了本章的主体逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的几乎都是电压型。 （）计算法和调制法、计算法 根据
5、正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路开关器 件的通断，就可得到所需波形。缺点：繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化、调制法输出波形作调制信号，进行调制得到期望的波。通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波。等腰三角 波应用最多，其任一点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 交点控制器件通断，就得宽度正比于信号波幅值的脉冲，符合的要求。调制信号波为正弦波时，得到的就是波。调制信号不是正弦波，而是其他所需波形时，也能得到等 效的波。结合单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明：设负载为阻感负载，工作时和通断互补，
6、和通断 也互补。控制规律： 正半周，通，断，和交替通断，负载电流比电压滞后，在电压正半周，电流有一段为正，一段为负 ，负载电流为正区间，和导通时，等于，关断时，负载电流通过和续流，负载电流为负区间，为负， 实际上从和流过，仍有，断，通后，从和续流，总可得到和零两种电平。负半周，让保持通，保持断，和交替通断，可得和零两种电平。V2rlV4Hk zs信号波仁二 载波叫.首路调制图单相桥式逆变电路单极性控制方式（单相桥逆变）：在和的交点时刻控制的通断。正半周，保持通，保持断，当时使通，断，当 时使断，通，。负半周，保持断，保持通，当 时使通，断，当 时使断，通，虚线表示的基波分量。波形见图。图单极性
7、控制方式波形双极性控制方式（单相桥逆变）：在半个周期内，三角波载波有正有负，所得波也有正有负。在一周期内，输出波只有两种电平，仍在调制信号和载波信号的交点控制器件通断。正负半周，对各开关器件的控制规律相同，当 时，给和导通信号，给和关断信号，如 ，和通，如V,和通，当 时，给和导通信 号，给和关断信号，如V，和通，如 ，和通，。波形见图。单相桥式电路既可采取单极性调制，也可采用双极性调制。u 1图双极性控制方式波形 双极性控制方式（三相桥逆变）：见图。三相控制公用，三相的调制信号、和依次相差调制 电路N相的控制规律： 当时，给导通 信号，给关断信号， ,当 ：i； rli1 1111一 -.1 II1I! *ii0|2 |410|210 |1 3 50123121.00.30.5D 4角频率3叫祿气）可以看出, 波中不含低次谐波，只含有角频率为 3,及其附近的谐波，以及3、3等及其附近的谐波。在上述谐波中 ，幅值最高影响最大的是角频率为 3的谐波分量。1.4图单相桥式逆变电路输出电压频谱图、三相的分析结果：三相桥式逆变电路采用公用载波信号时不同调制度时
