时间分割式逆变器

SPWM和SVPWM是什么？

1. SPWM（Sinusoidal PWM）技术是一种广泛应用的PWM（Pulse Width Modulation）技术。该技术基于一个原理：具有不同形状但面积相等的脉冲，当作用于具有惯性的系统时，会产生相同的效果。基于这一原理，SPWM通过控制逆变电路中开关器件的通断，生成脉冲宽度随正弦规律变化的PWM波形。这种波形在面积上与正弦波等效。通过调整调制波的频率和幅值，可以改变输出电压的频率和幅值。

2. SVPWM（Sinusoidal Voltage Pulse Width Modulation）的核心思想是以三相对称电动机定子在理想磁链圆上的运动为基准。它通过在三相逆变器中切换不同的开关模式来形成PWM波，以实际磁链矢量追踪准确磁链圆。与传统的SPWM方法不同，后者是从电源的角度出发，旨在生成一个可调频调压的正弦波电源。SVPWM则将逆变系统和异步电机视为一个整体，模型更为简单，更适合实时控制。

扩展资料：

SPWM工作原理：连续函数可以用无数个离散函数逼近或替代。因此，可以设想用多个不同幅值的矩形脉冲波来逼近正弦波。在一个正弦波半周期内，可以分割出多个等宽不等幅的矩形波（假设分为12个）。如果每个矩形波的面积与正弦波在该时间段内的面积相等，这些矩形波的合成面积将等于正弦波的面积，即具有等效作用。为了提高等效精度，矩形波的数量应越多越好。然而，矩形波的数量受到开关器件开关频率的限制。

百度百科—SPWM

百度百科—SVPWM

怎么让spwm逆变器输出基波频率变大

若要增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用的控制方法是：增大正弦调制波频率 。

SPWM是在PWM的基础上，将期望输出的正弦电压波形假想成有一组等宽不等幅的片断组合而成，然后用一组冲量对应相等的等幅不等宽(即脉冲宽度调制)脉冲将它们依次代替，从而在滤波器输出端得到期望的正弦电压波形。这样的脉冲可以由电子开关的通断控制实现。

理论推导和实际的频谱分析表明:SPWM脉冲电压具有与理想正弦电压相一致的基波分量，而且最低次谐波的频率可以提高到SPWM调制频率(即开关频率，对应于每基波周期的脉冲个数)附近。因此，当开关频率足够高时，利用较小的滤波器就能将其中的谐波滤除掉。

此外，只需改变SPWM脉冲宽度，就可以平滑地调节输出电压的基波幅值。采用了SPWM技术的逆变器即为SPWM逆变器，它在波形质量和控制性能上相对方波型逆变器有了巨大的进步。

扩展资料：

原理

一个连续函数是可以用无限多个离散函数逼近或替代的，因而可以设想用多个不同幅值的矩形脉冲波来替代正弦波，在一个正弦半波上分割出多个等宽不等幅的波形(假设分出的波形数目n=12)，如果每一个矩形波的面积都与相应时间段内正弦波的面积相等，则这一系列矩形波的合成面积就等于正弦波的面积，也即有等效的作用。

为了提高等效的精度，矩形波的个数越多越好，显然，矩形波的数目受到开关器件允许开关频率的限制。 

在通用变频器采用的交-直-交变频装置中，前级整流器是不可控的，给逆变器供电的是直流电源，其幅值恒定。从这点出发，设想把上述一系列等宽不等幅的矩形波用一系列等幅不等宽的矩形脉冲波来替代，只要每个脉冲波的面积都相等，也应该能实现与正弦波等效的功能，称作正弦脉宽调制(spwm)波形。

例如，把正弦半波分作n等分(n=9)，把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲来代替，矩形脉冲的幅值不变，各脉冲的中点与正弦波每一等分的中点相重合，这样就形成spwm波形。同样，正弦波的负半周也可用相同的方法与一系列负脉冲波等效。这种正弦波正、负半周分别用正、负脉冲等效的spwm波形称作单极式spwm。

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逆变器的作用和原理

逆变器的作用是将直流电转换成交流电，通常是将12V、24V或48V等低压直流电转变为220V交流电，供一般电器使用。

逆变器的工作原理主要基于半导体开关器件的快速切换来控制电源电压和电流。当直流电通过逆变器时，被分割成一系列脉冲信号，这些信号经过滤波和调整后，产生与所需输出相同频率、幅值和波形的交流电。逆变器内部通常包含整流电路、滤波电路和逆变桥等核心部件，其中逆变桥负责将直流电转换为交流电。

在实际应用中，逆变器通过脉宽调制技术来控制开关器件的导通时间，从而调节输出波形的频率和幅值。PWM技术能够确保逆变器输出的交流电质量高、稳定性好。此外，逆变器还配备了保护电路，以应对过载、短路等异常情况，确保设备和人身安全。

逆变器在日常生活和工业生产中有广泛应用。例如，在家庭环境中，逆变器可为电视机、电脑等家用电器提供稳定的交流电源；在新能源汽车领域，逆变器则用于将车载电池的直流电转换为驱动电机所需的交流电；在太阳能和风能发电系统中，逆变器更是不可或缺的组件，它将可再生能源产生的直流电转换为可并入电网或供独立负载使用的交流电。

总的来说，逆变器是一种高效、可靠的电力转换设备，其重要作用在于实现直流电与交流电之间的转换，以满足不同电气设备和系统的需求。

什么是三相三开关三电平逆变器

问题一：三电平是什么意思？ 三电平顾名思义就是三种电平：高电平V/2、零电平0V、低电平-V/2

三电平的实质就是开关阀值的问题，就是提供了三种开关状态转换。

三电平的控制技术主要使用在变频器中，三电平型变频器采用钳位电路，解决了两只功率器件的串联的问题，并使相电压输出具有三个电平。

三电平逆变器的主回路结构环节少，虽然为电压源型结构，但易于实现能量回馈。

三电平变频器在国内市场遇到的最大难题是电压问题，其最大输出电压达不到6KV，所以往往需要采用变通的方法，要么改变电机的电压，要么在输出侧加上升压变压器。这一弱点直接限制了它的广泛应用。这也是这个控制技术很多人不甚了解的最大原因。

对于单元串联多电平型变频器，主要缺点是变流环节复杂，功率元器件数目多，体积稍微大一点，但是在其他的方式不能有效解决国内应用的需要时，在高压器件实际应用的可靠性还不是太高的情况下，它的竞争优势在相当一段时间内至少最近一段时期内，可能还是没有其它更好的替代方法。

三电平电压波形是方波，当然能体现出三种不同的电压了。

变频器的电平你可以百度搜一下电平的解释就知道，这里就不多说了，变频器有单电平（一电平）、高低电平（二电平）、三电平（高低电平、零电平）等控制区别，虽然电平数不同，但是其实质还是开关阀值的状态转换而已，只不过是电路需求的控制数量不同而已。

问题二：多电平比如三电平名称的含义？ 首先定义是线电压还是相电压，一般相电压是3电平，线电压就是五电平。电平是指逆变直流侧的直流电压等级，一般是三电平，就是通过开关管的作用出来3个平台，三个平台通过分割形成正弦波。

这个是三电平，正 0 负

这个是五电平，一个是相电压一个是线电压

问题三：三相三开关三电平整流是什么意思 三电平逆变器：1拓扑为在两个电力电子开关器件串联的基础上，中性点加一对箝位二极管的三电平逆变器，又称为中性点箝位型（Neutral Point Clamped，简称NPC）三电平逆变器，所示即为三相三电平NPC逆变器拓扑结构，由两个直流分压电容C1=C2、三相。

问题四：什么是三电平结构 三电平型变频器采用钳位电路，解决了两只功率器件的串联的问题，并使相电压输出具有三个电平。三电平逆变器的主回路结构环定少，虽然为电压源型结构，但易于实现能量回馈。三电平变频器在国内市场遇到的最大难题是电压问题，其最大输出电压达不到6KV，所以往往需要采用变通的方法，要么改变电机的电压，要么在输出侧加升压变压器。这一弱点限制了它的应用。

问题五：什么是单相三电平逆变器? 当今世界档缒茉嚼丛匠晌人们日常生活和工业生产中的重要能源刀

其质量和指标在不同的情况下有不同的要求。随着交流电机调速技术的逐渐

成熟蹈咝阅艽笕萘康慕涣鞯魉偌际跸缘糜任重要。三电平逆变器由于具有

输出容量大、输出电压高、电流谐波含量小、控制方法成熟简单等优点翟

中高压调速领域得到了广泛的应用。而正弦脉宽调制SPWM捶椒ㄊ侨电

平逆变器的核心技术之一。本文介绍了单相三电平逆变器的结构和基本原

理导捌SPWM控制法的原理挡⒁栽夭ㄍ向SPWM法对三电平逆变器进

行控制。

本文基于MATLAB/SIMULINK对三电平逆变电路建立模型挡⒔行开

环、闭环仿真荡佣分析了逆变器输出电压的谐波含量、电压稳定度。采用

PI调节器设计对逆变器设计了双闭环控制低时对负载能力进行研究。

关键词 三电平逆变器 正弦脉宽调制 MATLAB PI调节器错误蔽凑业

引用源。

问题六：三电平变频器的输出波形是什么样子？ 下图是3300V永磁风力发电机用三骸平变流器的电压波形和电流波形，仅供参考！

问题七：三电平逆变器较二电平逆变器的优势是什么? 从实际的角度是因为谐波小，输出不需要很大的滤波器，在传输距离比较远的情况下，可以有很小的电压损失，对后期负载，比如电机冲击比较小，不需要用防护等级高的点击。至于在理论方面的区别肯定有，这个课本上都有。

问题八：三电平pwm变频器具有哪些优点 提升电压应用，输出波形好

波形好，模块耐压低

1电平的变频器是没有的。电平是两个电压之比，以对数来表示，称为相对电平；某电压与选定的标准电压相比较，以对数来表示，称为绝对电平。 在通信、电子等领域，计算放大器的增益、电路的衰耗等，都是输出/输入信号的比较，用电平来表示会有极大...

介绍了西门子采用三电平高压IGBT开发的中压变频器SIMOVERTMV、有源前端技术及应用。 关键词：高压 三电平 有源前端 1、前言 电力电子技术、微电子技术与控制理论的结合，有力地促进了交流变频调速技术的发展。近年来，具有驱动电路和保护功能的...

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三电平有源电力滤波器技术详解 作者：德州和能工业自动化有限公司 一、二极管箝位三电平技术 二极管箝位三电平拓扑由日本学者Nabae. A 等人在1980 年提出，经过近30年的发展，广泛应用于电力电子技术的各个领域。二极管箝位三电平拓扑的优势在于..

问题九：三电平电路的工作原理 TL整流器主电路如图1所示，由8个开关管V11～V42组成三电平桥式电路。假定u1=u2=ud/2，则每只开关管将承担直流侧电压的一半。以左半桥臂为例，1态时，当电流is为正值时，电流从A点流经VD11及VD12到输出端；当is为负值时，电流从A点流经V11及V12到输出端，因此，无论is为何值，均有uAG=uCG=+ud/2，D1防止了电容C1被V11(VD11)短接。同理，在0态时，有uAG=0；在－1态时，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了电容C2被V22(VD22)短接。右半桥臂原理类似，因此A及B端电压波形如图2所示，从而在交流侧电压uAB上产生五个电平：+ud，+ud/2，0，－ud/2，－ud。每个半桥均有三种工作状态，整个TL桥共有32=9个状态。分别如下：状态0(1,1)开关管V11，V12，V31，V32开通，变换器交流侧电压uAB等于0，电容通过直流侧负载放电，线路电流is的大小随主电路电压us的变化而增加或减小。状态1(1,0)开关管V11，V12，V32，V41开通，交流侧输入电压uAB等于ud/2，输入端电感电压等于us－u1。电容C1电压被正向(或反向)电流充电(u1

PWM调制的一点儿解释，关于参考波比较方式和空间向量方式。

深入探讨 PWM 调制的奥秘，让我们聚焦在参考波比较方式和空间向量方式上。作为电力电子领域的基石技术，PWM 的复杂性往往令人望而却步，但其实际应用中，多数设计者都能巧妙地避开深入研究。华中科大蒋栋教授的专著，无疑是深入理解 PWM 的宝贵资源。

接下来，我们将探讨三相 PWM 变换器中至关重要的空间向量（SVPWM）和一般参考波（carrier-based PWM）之间的关联。让我们从基本原理出发，假设大家对 PWM 的基本知识有所了解，这里我们将着重于 SVPWM 的独特之处。

在 SVPWM 的世界里，一个关键概念是三相两电平交直流变换器的 PWM 输出。直流侧电容以中点为参考，交流侧输出电压在+VDC/2 和 -VDC/2 之间波动，我们以 VDC=2 为例，这意味着交流电压为 +1 或 -1。在carrier-based PWM 中，每一相都涉及一个正弦参考波与三角波的比较，关键在于理解基波成分和载波频率的谐波如何影响输出。

一个重要的发现是，PWM 输出中包含一个与参考波相同的基波成分，其信号实质上可以简化为“三倍频率的正弦波”描述。然而，这并不意味着 PWM 输出会是理想的正弦波，因为当参考波超过一定范围时，输出将偏离线性关系。例如，一个0.8幅值的正弦波在参考波限内，输出仍是0.8幅值，而超过1.1幅值时，输出则无法达到这个值。

那么，对于三相逆变器，输出端的最大相电压并非表面上的1。实际上，通过巧妙地注入三次谐波，每个相的电压可以达到约1.15伏，而三次谐波在三相中相互抵消，使得相电压看起来超过1。这种策略的关键在于利用三次谐波，而不是改变基波，因为SVPWM 可以看作是carrier-based PWM 加以特定谐波的补充。

SVPWM 的工作原理涉及到从三相电转换到两相静止坐标系，通过精巧的时间分割和矢量拼凑，实现输出电压的精确控制。每个开关周期Ts中，输出电压会按照特定的顺序变化，确保最小的开关损耗。这种技术的应用，使得 SVPWM 可以有效地等效于carrier-based PWM，通过调整参考波和载波的关系来实现。

通过推导，我们发现 SVPWM 中的正弦参考电压其实包含了额外的共模分量，其表达式并不复杂，但却隐藏着精密的计算。以调制比M（V1除以VDC/2）为基础，我们可以得出每一相电压的具体形式，它们是由正弦波和一个共模电压叠加而成的。

总的来说，PWM 调制的世界充满了奇妙的数学和工程结合，理解其背后的原理不仅有助于提升设计效率，还能揭示出隐藏在技术背后的美学。通过深入剖析 SVPWM 和carrier-based PWM 的对应关系，我们不仅能看到电力电子技术的精密之处，也能感受到其在实际应用中的灵活与巧妙。

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