如何制作单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路（H桥型）的实训教程？

1.实训目的

（1）了解电压型单相全桥逆变电路的工作原理。

（2）了解正弦波脉宽调制（SPWM）调频、调压的原理。

（3）研究单相全桥逆变电路触发控制的要求。

2.实训所需挂件及附件

（1）电力电子实训台。

（2）XKDJ41 单相电容运行异步电机。

（3）XKDJ10 可调电阻器。

（4）双踪示波器（自备）。

（5）万用表（自备）。

3.实训线路及原理

电压型单相全桥逆变电路原理如图5－41所示。

图5－41　电压型单相全桥逆变电路原理

采用智能IPM 模块作为开关器件的单相桥式电压型逆变电路，设负载Z 为感性负载。工作时，通过对VT1～VT4 管的合理通断切换，使逆变电路输出电压为交变电压，其中VT1、VT2的通断状态互补，VT3、VT4的通断状态互补。本实训采用双极性SPWM 的调制，在正弦波ur的正、负半周期内，ur与三角波uc的交点时刻控制各开关器件的通断。即当ur >uc时，给VT1、VT4以导通信号，给VT2、VT3 以关断信号，此时如果负载电流io >0，则VT1、T4导通。如io <0，则VD1、VD4 导通，但不管哪种情况，都是输出电压UO＝Ud。当ur <uc时，给T2、T3以导通信号，给T1、T4以关断信号，这时如果io <0，则VT3、VT4导通，如io >0，则VD2和VD3导通，但不管哪种情况都是uo＝－Ud。

4.实训内容

（1）观测载波ur与调制波uc的波形。(www.xing528.com)

（2）观测SPWM 调制控制信号的波形。

（3）观测逆变电路输出电压的波形。

5.实训方法

（1）开启电源，在面板的正弦波信号观测孔处用示波器观察正弦波信号。

（2）在面板的三角载波观测孔观测三角波信号。

（3）SPWM 调制信号观察，主电路不接电源，使直流母线不带电，测试各功率器件的控制信号1、2、3、4。

（4）挂箱主电路139 V 交流电需从电源控制屏交流输出部分接入，观测逆变电路输出电压波形，并与理论的波形相比较。

6.注意事项

（1）双踪示波器有两个探头，可同时测量两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头分别接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号而不发生意外。

（2）观察上、下桥臂控制信号时必须断开直流母线电压。

7.思考题

（1）测量逆变电路输出电压时为什么不能用数字万用表？

（2）电动机的电流波形是怎样的？ 为什么？

（3）此逆变电路输出能否直接接电容性负载？

习题：无源逆变电路