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摘要：在当代技术水平高速发展的条件下，逆变器技术开始更为广泛的被运用到航空、航天、航海等一系列关系到国家国防领域和的电力控制、交通控制和工业控制等领域。因为时代在进步，对于各项科学技术的要求也在不断提高，要取得更好的、更高的成就，需要采用高效节能的逆变技术，通过采用逆变器技术调节电动机的节能速率。在实际具体运转中，逆变技术的无功功率补偿器和电力有源滤波器在城市的电源环境和电磁环境的保护工作中都起到了很大的作用。所以说，在当代社会经济高速发展、社会科技不断创新的今天，学会合理的利用逆变器技术，在当今科学界仍然是一个热点。
关键词：逆变器；脉宽调制；晶闸管；微处理机；计算机控制；电机
引言：
所谓的PWM逆变原理就是PWM脉宽调制，也就是指在逆变技术的操作中通过改变脉冲宽度来调节控制输出的电压，同时通过改变脉冲周期来调节的输出频率。因为当今的经济高速发展，科学技术的更新换代速度也在不断加快。这就促进了多种PWM技术的出现，就像相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM法、SPWM法以及线电压PWM控制法等。其中，电压型PWM逆变器主要是在交流变频调速系统中被广泛用到的一种。在脉宽PWM法中，是把每一个脉冲宽度均为相等的脉冲列表作为PWM波形，在实际的操作中，将脉冲周期的宽度进行调频方面的改变。这样进行一系列的PWM的周期、占空比从而达到对于充分电流的控制。通过这样直接将调压和调频相结合同时又减少了很多中间环节带来的阻碍，从根本上来说可以很大程度的提高速度，从而改善动态性能。但是，在很多的实际情况的操作中，还是不可避免的出现了一些问题，就比如在电压脉宽输出的过程中，电机很容易因为电流和电矩得不到快速的响应，这就不能达到电压调频的高性能电流调速系统。所以，本文就是专门根据对目前逆变器的构成、运行做了一些具体的分析，并且介绍了逆变器的构成和运行结果。
一、PWM逆变器的构成与运行特点
在很多情况下，電流型逆变器都是在常规PWM逆变器的基础上进行的电流单闭环控制，同时为了增加更多的实用性，采用增加模拟正弦信号为给定值，同时，还有平时常见的调节器来协同运作最后达到电流的单闭环控制。在这个环节中，PWM脉宽系统通过对于电路的逆变开关器件进行调控，希望能够达到在输出值的过程中做到更好的幅值相等的脉冲，从而用它们来代替正弦信号或者是所需要的波形。其实，在脉冲调制进行运转的过程中，主要是通过采取在输出的半个周期中形成不同的多个脉冲，尽可能的达到脉冲的波形与正弦波形的数值相等，这样就可以输出平滑且低次谐波较少，这样更加有利于PWM电流逆变器的更好的发挥作用。
在PWM电流型逆变器的工作中，更多的需要的是对于电流偏差信号的重视，将电流偏差控制在一定的范围内，并且使得电机电流在一定的程度上跟上正弦信号，并且做到在无超调条件下，环宽越窄电机响应斜谐波越强烈。在这个过程中，如果出现滞留宽度小于电流幅值，开关周期小于信号周期，这就对于PWM的运行方式做出了一些限制。所以这就要求在进行具体的操作时，要尽可能的达到脉冲宽度以电机电流的正弦形为目标自动生成，从而降低控制电路对于一些硬件设施的要求，尽可能的提高系统运行的可靠性。
二、PWM型电流逆变器的工作原理
因为冲量在很多情况下是相等的，在冲量相等的情况下要想得到对于不同的窄脉冲形状，就需要在固定的冲量的条件下，输出更多相同的响应波形。所以。在这种低频阶段的特性基本接近、高频阶段特性略有差异的响应波形中，就可以用矩形波来代替正弦波形。在矩形波的输出中，做好对于矩形波的更好的控制就能达到更好的对于正弦波形的控制。在进行具体的PWM电流逆变系统的操作中，脉冲的幅值相等是一个很大的有利条件，这样就可以在输出相同幅值脉冲的基础上，使得矩形脉冲的中点和相应的正弦等分的中点重合，达到最优的效果。同时，也可以达到矩形脉冲和相应的正弦部分的面积相重合，这样就可以在一系列具体的操作之后形成PWM波形，使其能够在直流侧电压的运行中更好的发挥PWM逆变器的作用。
三、PWM电流型逆变器的具体应用
1.以PWM软件法控制充电电流
以软件法控制充电电流是一种利用单片机具有的PWM端口，并且做到在不改变PWM周期波形的前提下，通过软件调整PWM的控制寄存器并且能够调整PWM的内存空间，从而达到最优的控制充电电流。但是，利用软件法控制充电电流就对于单片机提出了要求，必须要有ADC和PWM两个端口，并且在连接的过程中如果能够实现ADC的位数提高，单片机的工作效率就越快。在实际的操作中，可以采用单片机进行电流的控制，将单片机读取的电流的大小与本来设定的电流大小进行比较，如果在比较中发现实际电流偏小就应该调整PWM内存占比，要是偏大就应该适当的减少PWM的内存占比，合理的做到对于读取的数据偏差与一些外界纹路波的干扰就能更好的达到对于PWM逆变器控制下的电流的监测。但是，在实际的应用中，不可能存在完全没有误差的操作，所以，用软件法进行PWM控制充电电流的过程中，就要了解到它的优缺点，以便更好的做到对于逆变器系统的运用。
优点：因为利用软件在很大程度上方便了使用PWM系统的操作，不仅仅便利同时也节省了很多的硬件成本费用，通过对于主要用硬件的相比，用软件法只需要功率MOSFET、续留磁芯、储能电容等元气件，很大的方便了外围电路的安置。同时，采用软件法控制充电电流还可以控制涓流大小。可以在进行充电的过程中，根据涓流大小来调节电流大小。缺点主要表现在，充电效率不高并且在很大程度上存在着电流控制的精准度不高。所以这就需要更高的技术去完善软件法在PWM电流逆变器中的控制。
2.PWM纯硬件法控制充电电流
在现在的很多单片机工作的时候，都会采用ADC方式去读取有关的信息，但是在很多的情况中，PWM的工作频率并不是很高，这就需要对于硬件设备提出更多的要求，通过利用外部高速PWM的方法来控制逆变器的各项指标。在当前的很多硬件设备在工作的时候都是智能化芯片控制，并且再加上阻容元件来实现在操作中的控制。就比如现在有的霍尔电流传感器的额定电流为5A，运算放大器LM747形成反馈相加点，就可以换算得到更好的电流值的滞环宽度。所以说，采用硬件法控制充电电流的主要优点就表现在有精准的效率以及精度很高的电流值，这样不仅可以达到矩形波形在替代正弦波形过程中的电流脉冲值的不变，同时又能加强PWM硬件端口与单片机更好的协同运作。但是，也要认识到其的涓流控制简单所带来的不足之处。因此，在进行PWM硬件法控制系统的时候要在往后的工作中更好的提升它的工作效率。
结束语：
其实，在很多情况下，基于电流型逆变器的PWM自动系统都是兼有电压型逆变器的结构特点和电流型逆变器的输入、输出特性，这就对于电机响应电流带来了很大的帮助。同时，因为这种系统的工作频率的不稳定性，在往后的工作中更是要加强对于PWM电流型逆变器的自动控制系统的科技投入。
参考文献：
[1]刘凤君，多电平逆变技术及其应用[J]电子工业出版社，2006（9）：3-123，168-265，482-458
[2]潘文霞，艾思卡尔，史林军，变速恒频风力发电系统控制方案的分析与比较[J]太阳能，2004（6）：45-48
[3]刘志刚，汪志中，范瑜，新型可再生能源发电馈网系统研究[J]电工技术学报，2003，18（4）：108-113
[4]付勋波，单周期控制在风力发电并网逆变器中的应用[J]电流技术与电力牵引，2008（4）：1-5
[5]戴朝波，林海雪，电压源型逆变器三角载波电流控制新方法[J]中国电机工程学报，2002（2）：1-5
[6].林大生，邵丙衡，电力半导体变流技术[J]中国铁道出版社，2005（3）：45-48，79-142
作者简介：
陶奕冰，女，1997年10月27日出生，河南省驻马店市人，大学本科在读， 研究方向为电子信息工程、智能系统。
关键词：逆变器；脉宽调制；晶闸管；微处理机；计算机控制；电机
引言：
所谓的PWM逆变原理就是PWM脉宽调制，也就是指在逆变技术的操作中通过改变脉冲宽度来调节控制输出的电压，同时通过改变脉冲周期来调节的输出频率。因为当今的经济高速发展，科学技术的更新换代速度也在不断加快。这就促进了多种PWM技术的出现，就像相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM法、SPWM法以及线电压PWM控制法等。其中，电压型PWM逆变器主要是在交流变频调速系统中被广泛用到的一种。在脉宽PWM法中，是把每一个脉冲宽度均为相等的脉冲列表作为PWM波形，在实际的操作中，将脉冲周期的宽度进行调频方面的改变。这样进行一系列的PWM的周期、占空比从而达到对于充分电流的控制。通过这样直接将调压和调频相结合同时又减少了很多中间环节带来的阻碍，从根本上来说可以很大程度的提高速度，从而改善动态性能。但是，在很多的实际情况的操作中，还是不可避免的出现了一些问题，就比如在电压脉宽输出的过程中，电机很容易因为电流和电矩得不到快速的响应，这就不能达到电压调频的高性能电流调速系统。所以，本文就是专门根据对目前逆变器的构成、运行做了一些具体的分析，并且介绍了逆变器的构成和运行结果。
一、PWM逆变器的构成与运行特点
在很多情况下，電流型逆变器都是在常规PWM逆变器的基础上进行的电流单闭环控制，同时为了增加更多的实用性，采用增加模拟正弦信号为给定值，同时，还有平时常见的调节器来协同运作最后达到电流的单闭环控制。在这个环节中，PWM脉宽系统通过对于电路的逆变开关器件进行调控，希望能够达到在输出值的过程中做到更好的幅值相等的脉冲，从而用它们来代替正弦信号或者是所需要的波形。其实，在脉冲调制进行运转的过程中，主要是通过采取在输出的半个周期中形成不同的多个脉冲，尽可能的达到脉冲的波形与正弦波形的数值相等，这样就可以输出平滑且低次谐波较少，这样更加有利于PWM电流逆变器的更好的发挥作用。
在PWM电流型逆变器的工作中，更多的需要的是对于电流偏差信号的重视，将电流偏差控制在一定的范围内，并且使得电机电流在一定的程度上跟上正弦信号，并且做到在无超调条件下，环宽越窄电机响应斜谐波越强烈。在这个过程中，如果出现滞留宽度小于电流幅值，开关周期小于信号周期，这就对于PWM的运行方式做出了一些限制。所以这就要求在进行具体的操作时，要尽可能的达到脉冲宽度以电机电流的正弦形为目标自动生成，从而降低控制电路对于一些硬件设施的要求，尽可能的提高系统运行的可靠性。
二、PWM型电流逆变器的工作原理
因为冲量在很多情况下是相等的，在冲量相等的情况下要想得到对于不同的窄脉冲形状，就需要在固定的冲量的条件下，输出更多相同的响应波形。所以。在这种低频阶段的特性基本接近、高频阶段特性略有差异的响应波形中，就可以用矩形波来代替正弦波形。在矩形波的输出中，做好对于矩形波的更好的控制就能达到更好的对于正弦波形的控制。在进行具体的PWM电流逆变系统的操作中，脉冲的幅值相等是一个很大的有利条件，这样就可以在输出相同幅值脉冲的基础上，使得矩形脉冲的中点和相应的正弦等分的中点重合，达到最优的效果。同时，也可以达到矩形脉冲和相应的正弦部分的面积相重合，这样就可以在一系列具体的操作之后形成PWM波形，使其能够在直流侧电压的运行中更好的发挥PWM逆变器的作用。
三、PWM电流型逆变器的具体应用
1.以PWM软件法控制充电电流
以软件法控制充电电流是一种利用单片机具有的PWM端口，并且做到在不改变PWM周期波形的前提下，通过软件调整PWM的控制寄存器并且能够调整PWM的内存空间，从而达到最优的控制充电电流。但是，利用软件法控制充电电流就对于单片机提出了要求，必须要有ADC和PWM两个端口，并且在连接的过程中如果能够实现ADC的位数提高，单片机的工作效率就越快。在实际的操作中，可以采用单片机进行电流的控制，将单片机读取的电流的大小与本来设定的电流大小进行比较，如果在比较中发现实际电流偏小就应该调整PWM内存占比，要是偏大就应该适当的减少PWM的内存占比，合理的做到对于读取的数据偏差与一些外界纹路波的干扰就能更好的达到对于PWM逆变器控制下的电流的监测。但是，在实际的应用中，不可能存在完全没有误差的操作，所以，用软件法进行PWM控制充电电流的过程中，就要了解到它的优缺点，以便更好的做到对于逆变器系统的运用。
优点：因为利用软件在很大程度上方便了使用PWM系统的操作，不仅仅便利同时也节省了很多的硬件成本费用，通过对于主要用硬件的相比，用软件法只需要功率MOSFET、续留磁芯、储能电容等元气件，很大的方便了外围电路的安置。同时，采用软件法控制充电电流还可以控制涓流大小。可以在进行充电的过程中，根据涓流大小来调节电流大小。缺点主要表现在，充电效率不高并且在很大程度上存在着电流控制的精准度不高。所以这就需要更高的技术去完善软件法在PWM电流逆变器中的控制。
2.PWM纯硬件法控制充电电流
在现在的很多单片机工作的时候，都会采用ADC方式去读取有关的信息，但是在很多的情况中，PWM的工作频率并不是很高，这就需要对于硬件设备提出更多的要求，通过利用外部高速PWM的方法来控制逆变器的各项指标。在当前的很多硬件设备在工作的时候都是智能化芯片控制，并且再加上阻容元件来实现在操作中的控制。就比如现在有的霍尔电流传感器的额定电流为5A，运算放大器LM747形成反馈相加点，就可以换算得到更好的电流值的滞环宽度。所以说，采用硬件法控制充电电流的主要优点就表现在有精准的效率以及精度很高的电流值，这样不仅可以达到矩形波形在替代正弦波形过程中的电流脉冲值的不变，同时又能加强PWM硬件端口与单片机更好的协同运作。但是，也要认识到其的涓流控制简单所带来的不足之处。因此，在进行PWM硬件法控制系统的时候要在往后的工作中更好的提升它的工作效率。
结束语：
其实，在很多情况下，基于电流型逆变器的PWM自动系统都是兼有电压型逆变器的结构特点和电流型逆变器的输入、输出特性，这就对于电机响应电流带来了很大的帮助。同时，因为这种系统的工作频率的不稳定性，在往后的工作中更是要加强对于PWM电流型逆变器的自动控制系统的科技投入。
参考文献：
[1]刘凤君，多电平逆变技术及其应用[J]电子工业出版社，2006（9）：3-123，168-265，482-458
[2]潘文霞，艾思卡尔，史林军，变速恒频风力发电系统控制方案的分析与比较[J]太阳能，2004（6）：45-48
[3]刘志刚，汪志中，范瑜，新型可再生能源发电馈网系统研究[J]电工技术学报，2003，18（4）：108-113
[4]付勋波，单周期控制在风力发电并网逆变器中的应用[J]电流技术与电力牵引，2008（4）：1-5
[5]戴朝波，林海雪，电压源型逆变器三角载波电流控制新方法[J]中国电机工程学报，2002（2）：1-5
[6].林大生，邵丙衡，电力半导体变流技术[J]中国铁道出版社，2005（3）：45-48，79-142
作者简介：
陶奕冰，女，1997年10月27日出生，河南省驻马店市人，大学本科在读， 研究方向为电子信息工程、智能系统。