端电压,相电压,线电压区别

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了端电压,相电压,线电压区别相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

下图一给出三相逆变桥跟三相永磁同步电机(解释方波控制波形时也等效为直流无刷电机)连接示意图,后面给出的概念,均参照该图中的标号定义

 

图一:三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图

二、端电压、相电压、线电压概念介绍

网络上,有很多资料对端电压跟相电压的概念描述很是模糊,甚至把端电压跟相电压的概念有时候都混为一谈,下面先给出三个电压的概念介绍,并以图片的形式表示出来,帮助大家加深印象。

端电压:在三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图中,三相线(U,V,W)相对于参考点o所测量得到的电压称为端电压。

下图二中,Uao,Ubo,Uco就表示三相端电压。

图二:三相端电压测量示意图

相电压:在三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图中,三相线(U,V,W)相对于电机星型连接点N所测量得到的电压称为相电压

下图三中,UaN,UbN,UcN就表示三相相电压。

图三:三相相电压测量示意图

一般电机的星型连接点N都不会引出来,所以一般来说是无法直接测量得到相电压。如果想看相电压波形,可用远远大于电机相电阻的电阻模拟出星型连接点,测量三相线U,V,W相对于模拟星型连接点N1的电压,也可等效反映相电压。所以下图四为虚拟星型点测量等效相电压的示意图。

下图四中,UaN1,UbN1,UcN1就表示三相等效相

 

图四:三相等效相电压测量示意图

线电压:在三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图中,三相线(U,V,W)取任意两根相线所测量得到的电压称为线电压

下图五中,Uab,Ubc,Uca就表示其中三路线电压。

图五:三相等效线电压测量示意图

三、不同控制方式下测量的端电压、线电压、相电压波形

1. 方波控制时,测量的端电压波形、线电压波形、相电压波形

 

   图六:方波控制端电压及线电压波形测量图

从波形上看,滤波前,因为开关管是PWM控制的,所以端电压波形、相电压跟线电压波形中含有开关斩波,滤波后,可以看到端电压是梯形波,而滤波后的线电压也是梯形波

因为测量电路没有加滤波电路,所以这里仅展示滤波前相电压波形。

2. SPWM控制时,测量的端电压波形、线电压波形

图七:SPWM控制端电压波形测量图

 

 

图八:SPWM控制线电压波形测量图

SPWM控制中,从测量波形上看,端电压及线电压也含有开关斩波,通过展开波形观察,端电压波形中是脉冲宽度逐渐变化的脉冲波,而滤波后的端电压跟线电压均是正弦波,又因为相电压跟线电压只是有幅值上的差异,所以也可以得出SPWM控制的相电压也是正弦波。

因此,SPWM控制中,端电压、相电压、线电压均是正弦波,但是观察到这些波形需要对原始测量波形进行低通滤波。

3. SVPWM控制时,测量的端电压波形、线电压波形

图九:svpwm控制端电压及线电压波形测量图

 

 

SVPWM控制中,从测量波形上看,端电压及线电压也含有开关斩波,而滤波后的端电压是马鞍波,线电压是正弦波,又因为相电压跟线电压只是有幅值上的差异,所以也可以得出SVPWM控制的相电压也是正弦波。

因此,SVPWM控制中,端电压是马鞍波、相电压、线电压均是正弦波,但是观察到这些波形需要对原始测量波形进行低通滤波

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