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《SPWM于單相全橋及其三相電壓型橋式逆變電路的simulink仿真應用.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、SPWM于單相全橋及其三相電壓型橋式逆變電路的應用11級電牽3班xx關鍵字：單相橋三相橋全控逆變SPWMsimulink本次實驗主要為利用simulink中的塊原件來構建電力電子中的一種基本整流電路——單相全橋逆變電路和三相電壓型橋式逆變電路，單相電路的功能是將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，而三相逆變電路則是在單相的基礎上變?yōu)槿?，功能更加完善。在逆變電路的設計過程中，需要對設計電路及有關參數(shù)選擇是否合理、效果好壞進行驗證。如果通過實驗來驗證，需要經(jīng)過反復多次的元件安裝、調(diào)試、重新設計等步驟，這樣使得設計耗資大，效率低，周期長?，F(xiàn)代計算機仿真技術為電力電子電路的設
2、計和分析提供了嶄新的方法，可以使復雜的電力電子電路、系統(tǒng)的分析和設計變得更加容易和有效。Matlab是一種計算機仿真軟件，它是以矩陣為基礎的交互式程序計算語言。Simulink是基于框圖的仿真平臺，它掛接在Matlab環(huán)境上，以Matlab的強大計算功能為基礎，用直觀的模塊框圖進行仿真和計算。其中的電力系統(tǒng)（PowerSystem）工具箱是專用于RLC電路、電力電子電路、電機傳動控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng)仿真用的模型庫。以Matlab7.0為設計平臺，利用Simulink中的PowerSystem工具箱來搭建整流電路仿真模型，設置參數(shù)進行仿真。一、電路工作原理1
3、.SPWM電路工作原理同步調(diào)制——N等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步?；就秸{(diào)制方式，變化時N不變，信號波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定。三相，公用一個三角波載波，且取N為3的整數(shù)倍，使三相輸出對稱。為使一相的PWM波正負半周鏡對稱，N應取奇數(shù)。當N=9時的同步調(diào)制三相PWM波形如上圖所示。2.逆變電路工作原理1）IGBT單相電壓型全橋無源逆變電路原理分析單相逆變電路主要采用橋式接法。它的電路結(jié)構主要由四個橋臂組成，其中每個橋臂都有一個全控器件IGBT和一個反向并接的續(xù)流二極管，在直流側(cè)并聯(lián)有大電容而負載接在橋臂之間。其中橋臂1,4為一對，橋臂2，3
4、為一對?？梢钥闯捎蓛蓚€半橋電路組合而成。其基本電路連接圖-2如下所：圖-2.電壓型全橋無源逆變電路的電路圖由于采用絕緣柵晶體管（IGBT）來設計,如圖2-2的單相橋式電壓型無源逆變電路，此課程設計為阻感負載，故應將RLC負載中電容的值設為inf。此電路由兩對橋臂組成，V1和V4與V2和V3兩對橋臂各導通180度。再加上采用了移相調(diào)壓法，所以VT3的基極信號落后于VT1的90度，VT4的基極信號落后于VT2的90度。2).三相橋式PWM逆變器電路三相橋式逆變電路如圖所示，圖中應用V1-V6作為逆變開關，也可用其它全控型器件構成逆變器，若用晶閘管時，還應有強
5、迫換流電路。圖-3.三相橋式PWM逆變電路二、在simulink中建立仿真模型1、模塊調(diào)取打開matlab中的simulink，在電力系統(tǒng)（PowerSystem）中調(diào)取出單相交流電源、晶閘管、觸發(fā)脈沖和RLC等相關模塊。根據(jù)圖示電路連接電路圖1.1單相橋式逆變電路1.2三相橋式電壓型逆變電路2，設置各元件參數(shù)主要附三相電壓型橋式逆變電路的相關參數(shù)2.1載波與調(diào)制波參數(shù)設置2.2載波比三、實驗仿真設置好個參數(shù)后便可進行仿真。觀察示波器中的波形后可選擇autoscale鍵，調(diào)整波形?，F(xiàn)需要對波形進行編輯，所以先把保存文件，并且把數(shù)據(jù)傳入到工作空間中。再到m
6、atlab的工作空間中調(diào)出文件，然后對文件中的數(shù)據(jù)進行繪圖。繪制單相逆變電路四行一列的圖形，在一個圖中表現(xiàn)載波和調(diào)制波、對應輸入脈沖以及阻感性負載的電壓輸出波形。然后對脈沖波形進行調(diào)整，因為繪出的脈沖波形與坐標軸線的上頂想重合，雖然是彩色，但還是調(diào)整為脈沖的形式比較好，可以通過編輯坐標軸進行調(diào)整，脈沖高度為1，則將坐標軸y軸調(diào)整為1.2。還可以調(diào)整各個圖形的高度，增加圖形的整體視覺效果。而三相SPWM波形，需要把三個正弦波形和三角波繪制在一起，故先用busmux把這四個信號做在一起在輸出，然后再在下面輸出對應脈沖波形，這樣就能較好的觀察了。四、實驗總結(jié)本
7、次實驗是第三次真正利用simulink進行仿真，通過上一次實驗的摸索，大概熟悉了simulink里的模塊原件。上次實驗是單相全橋逆變電路，是自己做的脈沖模塊，而本次是單相全橋逆變電路和三相電壓型橋式逆變電路，通過SPWM技術進行仿真。實驗中出現(xiàn)了許多問題，對于單相雙極型逆變電路，最開始主要就是調(diào)制三角波和正弦波的載波比，需要先單獨比較，確定正確后再作為調(diào)制電路給逆變電路，這樣才能找到問題的所在。而三相電壓型橋式逆變電路也是同樣的道理，用三個正弦波，依次相延遲120°，這樣變得能到六個脈沖。在三相電壓型橋式逆變電路中使用的是系統(tǒng)提供的Universalbr
8、idge模塊，需要注意的就是要將系統(tǒng)原始的晶閘管做橋臂換為IGBT，另外就是對通
