第一章：牽引傳動(dòng)裝置與技術(shù)

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牽引傳動(dòng)控制技術(shù)第一章列車電氣裝備與系統(tǒng)2交流調(diào)速技術(shù)交流傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展電力傳動(dòng)系統(tǒng)的分類變頻調(diào)速異步電機(jī)的控制方式交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制技術(shù)3一、交流傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展電力傳動(dòng)誕生于19世紀(jì)，20世紀(jì)初被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和日常生活中。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，則稱為直流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，則稱為交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載對(duì)象的運(yùn)行要求，電氣傳動(dòng)可分為恒速系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)420世紀(jì)30年代，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到變頻調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)一種最理想的調(diào)速方法；60年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和變頻調(diào)速裝置的研制成功，交流調(diào)速技術(shù)成為電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展方向；70年代中期，在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)能源危機(jī)，節(jié)約能源成為人們關(guān)注的問題；許多過去不調(diào)速的傳動(dòng)裝置，如風(fēng)機(jī)、水泵等，也都采用了調(diào)速傳動(dòng)；590年代以來，隨著大功率電力電子器件和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論和控制技術(shù)的應(yīng)用，交流傳動(dòng)調(diào)速技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，逐步具備了調(diào)速范圍寬、穩(wěn)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及可作四象限運(yùn)行等優(yōu)良的技術(shù)性能。目前，交流傳動(dòng)已經(jīng)作為一種完全被肯定的系統(tǒng)，大舉進(jìn)入電氣傳動(dòng)調(diào)速控制的各個(gè)領(lǐng)域。6二、電力傳動(dòng)系統(tǒng)的分類直-直傳動(dòng)系統(tǒng)交-直傳動(dòng)系統(tǒng)直-交傳動(dòng)系統(tǒng)交-交傳動(dòng)系統(tǒng)交-直-交傳動(dòng)系統(tǒng)7直-直傳動(dòng)系統(tǒng)

工作原理：直流斬波實(shí)現(xiàn)直流電壓調(diào)節(jié)在地鐵機(jī)車、工礦機(jī)車等傳動(dòng)系統(tǒng)中采用可調(diào)節(jié)直流電壓直流電網(wǎng)斬波器恒定電壓8交-直傳動(dòng)系統(tǒng)

工作原理：整流器實(shí)現(xiàn)AC-DC變換并調(diào)節(jié)電壓在干線電力機(jī)車及內(nèi)燃機(jī)車中采用可調(diào)節(jié)直流電壓交流電網(wǎng)整流器恒定電壓9直-交傳動(dòng)系統(tǒng)

工作原理：逆變器實(shí)現(xiàn)DC-AC變換并調(diào)節(jié)電壓在干線電力機(jī)車及內(nèi)燃機(jī)車中采用頻率電壓可調(diào)的三相交流電直流電網(wǎng)逆變器恒定電壓10交-交傳動(dòng)系統(tǒng)

工作原理：變流器將頻率電壓恒定的三相交流電變換成頻率電壓可調(diào)的三相交流電在低頻交流傳動(dòng)系統(tǒng)中如軋鋼等交流電網(wǎng)變流器頻率電壓可調(diào)的三相交流電頻率電壓恒定的三相交流電11交-直-交傳動(dòng)系統(tǒng)

工作原理：將頻率電壓恒定的三相交流電變換成直流電，再將直流電變換成頻率電壓可調(diào)的三相交流電廣泛用于交通、工業(yè)、能源交流電網(wǎng)變流器頻率電壓可調(diào)的三相交流電頻率電壓恒定的三相交流電12三、交／直傳動(dòng)系統(tǒng)（韶山型電力機(jī)車）組成：主整流裝置＋直流（脈流）牽引電機(jī)13靜止部分（定子）主磁極、勵(lì)磁繞組、電刷、軸承、磁軛和電刷裝置等旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子、電樞）電樞鐵心、電樞繞組、換向器、軸等14151617181920速度調(diào)節(jié)方法：１、調(diào)節(jié)電樞電壓２、調(diào)節(jié)電樞電流３、調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流21SS7E型電力機(jī)車整流調(diào)壓電路原理圖2223直流電機(jī)換向、制動(dòng)及在韶山機(jī)車上的應(yīng)用：24四、交－直－交傳動(dòng)系統(tǒng)（交流傳動(dòng)電力機(jī)車及動(dòng)車組）組成：牽引變流器＋三相異步牽引電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)：同步、異步異步：繞線式、鼠籠式25牽引傳動(dòng)系統(tǒng)牽引高壓設(shè)備牽引變流牽引驅(qū)動(dòng)高壓電器主變壓器四象限中間電壓過壓保護(hù)牽引逆變器牽引電機(jī)齒輪箱車輪網(wǎng)側(cè)變流控制器電機(jī)側(cè)變流控制器車輛控制接觸網(wǎng)受電弓主變壓器變流器牽引電機(jī)鋼軌牽引系統(tǒng)關(guān)系鏈再生26異步電機(jī)外形圖異步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子

定子

風(fēng)扇

冷空氣流

罩

殼（非驅(qū)動(dòng)端）

端蓋（驅(qū)動(dòng)端）27三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)：定子：

1）定子鐵心；

2）定子繞組；

3）機(jī)座；轉(zhuǎn)子：

1）轉(zhuǎn)子鐵心；

2）轉(zhuǎn)子繞組（籠型繞組、繞線型繞組）；

3）轉(zhuǎn)軸；端蓋氣隙28(1)定子

定子鐵心：電機(jī)主磁路的組成部分，并嵌放定子繞組。由厚度為0.5mm的硅鋼片疊裝而成。為了嵌放定子繞組，在定子沖片內(nèi)圓周上均勻地沖制若干個(gè)形狀相同的槽。29

定子繞組：構(gòu)成電路部分。其作用是感應(yīng)電動(dòng)勢、流過電流、形成磁場，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。

機(jī)座：固定和支撐定子鐵心。因此要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。30(2)轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子鐵心：電機(jī)主磁路的組成部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。由厚度為0.5mm的硅鋼片疊裝而成，在轉(zhuǎn)子外圓周上沖制均勻分布的形狀相同的槽。

轉(zhuǎn)子繞組：構(gòu)成電路部分。有兩種結(jié)構(gòu)型式：籠型繞組和繞線型繞組。

轉(zhuǎn)軸：整個(gè)轉(zhuǎn)子部件的安裝基礎(chǔ)，又是力和機(jī)械功率的傳輸部件，整個(gè)轉(zhuǎn)子依靠轉(zhuǎn)軸和軸承被支撐在定子鐵芯內(nèi)腔內(nèi).31轉(zhuǎn)子鐵心槽形繞線式轉(zhuǎn)子槽形單鼠籠轉(zhuǎn)子槽形雙鼠籠轉(zhuǎn)子槽形32

籠型繞組：在轉(zhuǎn)子鐵心均勻分布的每個(gè)槽內(nèi)各放置一根導(dǎo)體，在鐵心兩端放置兩個(gè)端環(huán)，分別把所有的導(dǎo)體伸出槽外部分與端環(huán)聯(lián)接起來。可用銅條加銅端環(huán)制成；也可用鋁澆鑄的。對(duì)中大型電機(jī)為減小損耗、提高效率，往往采用銅條焊接而成。3333

繞線型繞組：與定子繞組相似、極數(shù)相同的三相對(duì)稱繞組。一般接成星形。將三相繞組的三個(gè)引出線分別接到轉(zhuǎn)軸上三個(gè)滑環(huán)上，再通過電刷與外電路接通。繞線型轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)是可以通過滑環(huán)電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入附加電阻，以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能、調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。34三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)35（3）端蓋

轉(zhuǎn)軸兩端通過軸承和端蓋固定起來。

(4)氣隙定、轉(zhuǎn)子之間的間隙，也是電機(jī)主磁路的組成部分。氣隙大小對(duì)異步電機(jī)的性能影響很大。為減小電機(jī)主磁路的磁阻，降低電機(jī)的勵(lì)磁電流，提高電機(jī)的功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能小。中、小型異步電機(jī)中，氣隙長度一般為0.2～1.5mm。36牽引電機(jī)采用三相鼠籠式異步電機(jī)的優(yōu)越性：結(jié)構(gòu)簡單粘著性好功率大，牽引力大可靠性好，維修簡單動(dòng)力性能、制動(dòng)性能好功率因數(shù)高，諧波干擾小37異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的一般原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律和載流導(dǎo)體在磁場中會(huì)受到電磁力的作用這兩個(gè)基本因素。用一個(gè)簡單的試驗(yàn)觀察三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理：當(dāng)搖動(dòng)磁鐵時(shí)，籠形轉(zhuǎn)子跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)；如果搖把方向發(fā)生改變，籠形轉(zhuǎn)子方向也會(huì)發(fā)生變化。故可得出如下結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場可拖動(dòng)籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。異步電機(jī)的工作原理38

三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理

定子加電源定子電流旋轉(zhuǎn)磁通勢氣隙磁場轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢轉(zhuǎn)子電流和氣隙磁場相互作用電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來39異步電動(dòng)機(jī)模型140

機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來對(duì)稱三相繞組通入對(duì)稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場（磁場能量）

磁感線切割轉(zhuǎn)子繞組

轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和

i

轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來

三相交流電能電磁轉(zhuǎn)矩感應(yīng)41同步轉(zhuǎn)速n1---定子繞組中流過頻率為f1的三相對(duì)稱電流，在氣隙中產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁場相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為n1。該轉(zhuǎn)速大小取決于電流的頻率f1和繞組的極對(duì)數(shù)p，轉(zhuǎn)向?yàn)閺某半娏飨嗬@組轉(zhuǎn)向滯后電流相繞組。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n

轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)差率s

---同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差對(duì)同步轉(zhuǎn)速n1之比值

異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率42電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)s>11>s>0s<0n<00<n<n1

n>n1

異步電機(jī)只有定子側(cè)是外加電源的，轉(zhuǎn)子側(cè)的電動(dòng)勢和電流，均是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)產(chǎn)生的，因此稱作為“感應(yīng)電機(jī)”，而這一感應(yīng)作用，只有在轉(zhuǎn)子與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場不同步，即“異步”－轉(zhuǎn)差率s不等于0的情況下，才可以產(chǎn)生，因此“感應(yīng)電機(jī)”又稱作“異步電機(jī)”。43異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法變極調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變頻調(diào)速44變極調(diào)速：有級(jí)的變轉(zhuǎn)差調(diào)速：不能改變電動(dòng)機(jī)的同步速度，調(diào)速范圍有限，損耗大，效率低變頻調(diào)速：效率高，調(diào)速范圍廣，調(diào)節(jié)精度高，目前應(yīng)用最廣泛，最有市場前景。45在進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時(shí)，常須考慮的一個(gè)重要因素是：希望保持電機(jī)中每極磁通量m為額定值不變。如果磁通太弱，沒有充分利用電機(jī)的鐵心，是一種浪費(fèi)；如果過分增大磁通，又會(huì)使鐵心飽和，從而導(dǎo)致過大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過熱而損壞電機(jī)。因此，在調(diào)頻調(diào)速時(shí)，需要同時(shí)改變加在電機(jī)上的電壓（ＶＦ＋ＶＶ）46

異步電機(jī)的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)一般簡稱為變頻調(diào)速系統(tǒng)。由于在調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差功率不隨轉(zhuǎn)速而變化，調(diào)速范圍寬，無論是高速還是低速時(shí)效率都較高，在采取一定的技術(shù)措施后能實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能，可與直流調(diào)速系統(tǒng)媲美，因此現(xiàn)在應(yīng)用面很廣。47定子每相電動(dòng)勢（3-1）

式中：Eg

—?dú)庀洞磐ㄔ诙ㄗ用肯嘀懈袘?yīng)電動(dòng)勢的有效值，單位為V；—定子頻率，單位為Hz；

—定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；

—基波繞組系數(shù)；

—每極氣隙磁通量，單位為Wb。

f1NskNsm變頻調(diào)速異步電機(jī)的控制方式48

由式（3-1）可知，只要控制好Eg

和f1，便可達(dá)到控制磁通m

的目的，對(duì)此，需要考慮基頻（額定頻率）以下和基頻以上兩種情況。

491.基頻以下調(diào)速

由式（3-1）可知，要保持m

不變，當(dāng)頻率f1

從額定值f1N

向下調(diào)節(jié)時(shí)，必須同時(shí)降低Eg

，使常值

（3-2）

即采用恒值電動(dòng)勢頻率比的控制方式。

50

然而，繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢是難以直接控制的，當(dāng)電動(dòng)勢值較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓Us

≈

Eg，則得（3-3）

這是恒壓頻比的控制方式。51

但是，在低頻時(shí)Us

和Eg

都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不能忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓Us

抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。帶定子壓降補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制特性示于下圖中的b線，無補(bǔ)償?shù)目刂铺匦詣t為a線。52OUsf1恒壓頻比控制特性

帶壓降補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制特性UsNf1Na

—無補(bǔ)償

b

—帶定子壓降補(bǔ)償

U1/f=常數(shù)近似的機(jī)械特性：Tmaxnf11f12f130Tf14U1/f=常數(shù)補(bǔ)償后fU1補(bǔ)償054

若把電壓-頻率控制中的電壓Us相對(duì)地再提高一些，把轉(zhuǎn)子漏抗上的壓降抵消，就得到恒轉(zhuǎn)子全磁通控制，此狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)特性最好，是高性能交流調(diào)速系統(tǒng)的目標(biāo)，它的控制實(shí)現(xiàn)可用矢量控制。552.基頻以上調(diào)速

在基頻以上調(diào)速時(shí)，頻率應(yīng)該從f1N

向上升高，但定子電壓Us

卻不可能超過額定電壓UsN

，最多只能保持Us

=UsN

，這將迫使磁通與頻率成反比地降低，相當(dāng)于直流電機(jī)弱磁升速的情況。把基頻以下和基頻以上兩種情況的控制特性畫在一起，如下圖所示。

機(jī)械特性情況的分析：機(jī)械特性：nf11=fNf12f130Tf14f14>f13>f12>f1158f1N

變壓變頻控制特性異步電機(jī)變壓變頻調(diào)速的控制特性

恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速UsUsNΦmNΦm恒功率調(diào)速ΦmUsf1O59

如果電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)所帶的負(fù)載都能使電流達(dá)到額定值，即都能在允許溫升下長期運(yùn)行，則轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化，按照電力拖動(dòng)原理，在基頻以下，磁通恒定時(shí)轉(zhuǎn)矩也恒定，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”性質(zhì)，而在基頻以上，轉(zhuǎn)速升高時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，基本上屬于“恒功率調(diào)速”。60

交流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中的電力變換器，無論是電源側(cè)的變流器還是電機(jī)側(cè)的變流器都是開關(guān)電路，電路中開關(guān)元件的周期性通斷，破壞了交流電壓、電流的連續(xù)性和正弦性。電壓電流中高次諧波嚴(yán)重危害交流電網(wǎng)惡化電機(jī)運(yùn)行性能消除諧波含量的有效方法電力變換器采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制技術(shù)

61正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)1.PWM調(diào)制原理

以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波（Carrierwave），并用頻率和期望波相同的正弦波作為調(diào)制波（Modulationwave），當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波。62PWM調(diào)制原理63

按照波形面積相等的原則，每一個(gè)矩形波的面積與相應(yīng)位置的正弦波面積相等，因而這個(gè)序列的矩形波與期望的正弦波等效。這種調(diào)制方法稱作正弦波脈寬調(diào)制（Sinusoidalpulsewidthmodulation，簡稱SPWM），這種序列的矩形波稱作SPWM波。642.SPWM控制方式如果在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)，三角載波只在正或負(fù)的一種極性范圍內(nèi)變化，所得到的SPWM波也只處于一個(gè)極性的范圍內(nèi)，叫做單極性控制方式。如果在正弦調(diào)制波半個(gè)周期內(nèi)，三角載波在正負(fù)極性之間連續(xù)變化，則SPWM波也是在正負(fù)之間變化，叫做雙極性控制方式。65

單相橋式PWM逆變電路

單相橋式PWM逆變電路

VT1VT2VT3VT466（1）單極性PWM控制方式67（2）雙極性PWM控制方式683.PWM控制電路模擬電子電路采用正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器和比較器來實(shí)現(xiàn)上述的SPWM控制；數(shù)字控制電路硬件電路；軟件實(shí)現(xiàn)。69

模擬電子電路70

數(shù)字控制電路自然采樣法——只是把同樣的方法數(shù)字化，自然采樣法的運(yùn)算比較復(fù)雜；規(guī)則采樣法——在工程上更實(shí)用的簡化方法，由于簡化方法的不同，衍生出多種規(guī)則采樣法。71（1）自然采樣法原理72（2）規(guī)則采樣法

73規(guī)則采樣法原理三角波兩個(gè)正峰值之間為一個(gè)采樣周期Tc自然采樣法中，脈沖中點(diǎn)不和三角波一周期的中點(diǎn)（即負(fù)峰點(diǎn)）重合規(guī)則采樣法使兩者重合，每個(gè)脈沖的中點(diǎn)都以相應(yīng)的三角波中點(diǎn)為對(duì)稱，使計(jì)算大為簡化74在三角波的負(fù)峰時(shí)刻tD對(duì)正弦信號(hào)波采樣得D點(diǎn)，過D作水平直線和三角波分別交于A、B點(diǎn)，在A點(diǎn)時(shí)刻tA和B點(diǎn)時(shí)刻tB控制開關(guān)器件的通斷脈沖寬度d和用自然采樣法得到的脈沖寬度非常接近75規(guī)則采樣法原理正弦調(diào)制信號(hào)波式中，M稱為調(diào)制度，0≤a<1；r為信號(hào)波角頻率。從圖中可得

76因此可得三角波一周期內(nèi)，脈沖兩邊間隙寬度77

根據(jù)上述采樣原理和計(jì)算公式，可以用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制產(chǎn)生SPWM波形，具體實(shí)現(xiàn)方法有：查表法——可以先離線計(jì)算出相應(yīng)的脈寬d等數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中，然后在調(diào)速系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制過程中通過查表和加、減運(yùn)算求出各相脈寬時(shí)間和間隙時(shí)間。78實(shí)時(shí)計(jì)算法——事先在內(nèi)存中存放正弦函數(shù)和Tc/2值，控制時(shí)先查出正弦值，與調(diào)速系統(tǒng)所需的調(diào)制度M作乘法運(yùn)算，再根據(jù)給定的載波頻率查出相應(yīng)的Tc/2值，由計(jì)算公式計(jì)算脈寬時(shí)間和間隙時(shí)間。79

由于PWM變壓變頻器的應(yīng)用非常廣泛，已制成多種專用集成電路芯片作為SPWM信號(hào)的發(fā)生器，后來更進(jìn)一步把它做在微機(jī)芯片里面，生產(chǎn)出多種帶PWM信號(hào)輸出口的電機(jī)控制用的8位、16位微機(jī)芯片和DSP。

804.PWM調(diào)制方法載波比——載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比N，既N=fc/fr

根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制。81（1）異步調(diào)制

異步調(diào)制——載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不同步的調(diào)制方式。通常保持fc固定不變，當(dāng)fr變化時(shí)，載波比N是變化的；在信號(hào)波的半周期內(nèi)，PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對(duì)稱；82當(dāng)fr較低時(shí)，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對(duì)稱產(chǎn)生的不利影響都較?。划?dāng)fr增高時(shí)，N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對(duì)稱的影響就變大。83（2）同步調(diào)制

同步調(diào)制——N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步?；就秸{(diào)制方式，fr變化時(shí)N不變，信號(hào)波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定；三相電路中公用一個(gè)三角波載波，且取N為3的整數(shù)倍，使三相輸出對(duì)稱；84為使一相的PWM波正負(fù)半周鏡對(duì)稱，N應(yīng)取奇數(shù)；fr很低時(shí)，fc也很低，由調(diào)制帶來的諧波不易濾除；fr很高時(shí)，fc會(huì)過高，使開關(guān)器件難以承受。85同步調(diào)制三相PWM波形

ucurUurVurWuuUN'uVN'Otttt000uWN'2Ud-2Ud86（3）分段同步調(diào)制把fr范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)保持N恒定，不同頻段N不同；在fr高的頻段采用較低的N，使載波頻率不致過高；在fr低的頻段采用較高的N，使載波頻率不致過低；87

分段同步調(diào)制方式88（4）混合調(diào)制

可在低頻輸出時(shí)采用異步調(diào)制方式，高頻輸出時(shí)切換到同步調(diào)制方式，這樣把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，和分段同步方式效果接近。895.PWM逆變器主電路及輸出波形三相橋式PWM逆變器主電路原理圖調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNN'C+C+urUurVurW2Ud2UdVT1VT4VT3VT6VT5VT290三相橋式PWM逆變器的雙極性