由于逆变电路的内阻很小，就会形成很大的短路电流，烧坏变流装置，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。综上所述，为了防止逆变失败，不仅逆变角β 不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。确定最小逆变角βmin的依据逆变时允许采用的最小逆变角β 应为式中，δ 为晶闸管的关断时间tq 折合的电角度；γ 为换相重叠角；θ′为安全裕量角。......
2025-09-29
PWM逆变电路的调制方式详解
【摘要】：在PWM 逆变电路中，载波频率fc 与调制信号频率fr 之比N=fc/fr 称为载波比。图6.7三相桥式PWM 型逆变电路图6.8三相桥式PWM 逆变电路波形异步调制载波信号和调制波信号不同步的调制方式称为异步调制。在三相PWM 逆变电路中，通常共用一个三角波载波，且取载波比N为3 的整数倍，使三相输出波形严格对称。即把逆变电路的输出频率范围划分成若干个频段，每个频段内保持载波比N 恒定，不同频段载波比N 不同。
在PWM 逆变电路中，载波频率fc 与调制信号频率fr 之比N=fc/fr 称为载波比。根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM 调制方式分为异步调制和同步调制。
图6.7 三相桥式PWM 型逆变电路
图6.8 三相桥式PWM 逆变电路波形
（1）异步调制
载波信号和调制波信号不同步的调制方式称为异步调制。
图6.8 电路波形就是异步调制三相PWM 波形。在异步调制中，通常保持载波频率fc 固定不变，当信号波频率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。
当信号波频率fr 较低时，载波比N 较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称的不利影响较小，PWM 波形接近正弦波。当信号波频率fr 增高时，载波比N 减小，一周期内的脉冲数减少，PWM 脉冲不对称的影响就变大。有时，信号波的微小变化还会产生PWM 脉冲的跳动，这就使得输出PWM 波和正弦波的差异变大。对于三相PWM 逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。因此，在采用异步调制方式时，希望采用较高的载波频率，以使在信号波频率较高时仍能保持较大的载波比。(https://www.chuimin.cn)
（2）同步调制
载波比N 等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。
在基本同步调制方式，信号波频率fr 变化时N 不变，信号波一周期内输出脉冲数固定。脉冲相位也是固定的。在三相PWM 逆变电路中，通常共用一个三角波载波，且取载波比N为3 的整数倍，使三相输出波形严格对称。为使一相的PWM 波正负半周镜对称，N 应取奇数。当N=9 时的同步调制三相PWM 波形如图6.9 所示。
图6.9 同步调制的三相PWM 波形
当逆变电路输出频率很低时，同步调制时的载波频率fc 也很低。fc 过低时，由调制带来的谐波不易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。若逆变电路输出频率很高时，同步调制时的载波频率fc 也会过高，使开关器件难以承受。
（3）分段同步调制
为了克服上述缺点，可以采用分段同步调制的方法。即把逆变电路的输出频率范围划分成若干个频段，每个频段内保持载波比N 恒定，不同频段载波比N 不同。在输出频率高的频段采用较低的载波比，使载波频率不致过高，限制在功率器件允许的范围内。在输出频率低的频段采用较高的载波比，使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。各频段的载波比取3 的整数倍且为奇数为宜。
同步调制比异步调制复杂，但用微机控制容易实现。可在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式，这样把两者的优点结合起来，和分段同步方式效果接近。
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2025-09-29
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