三相橋式逆變電路仿真.docx

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1、三相橋式逆變電路【任務(wù)要求】用以下兩組參數(shù)對(duì)三相橋式逆變電路進(jìn)行仿真，通過(guò)傅里葉分析的方法分析并比較線電壓的諧波。1）VS=500V，RLOAD=5Ω，LLOAD=5mH，fS=5kHZ，ma=0.8；2）VS=500V，RLOAD=5Ω，LLOAD=5mH，fS=5001HZ，ma=0.8?！痉抡娣治觥看罱娐啡鐖D，電路中的輸出電壓均取為工頻電壓50Hz。首先取fS=5kHZ進(jìn)行分析，此時(shí)mf=500050=100，得到的AB兩相間輸出線電壓（下簡(jiǎn)稱輸出電壓）如下圖所示：局部放大后如下圖：可以明顯看到

2、占空比的變化。對(duì)輸出電壓進(jìn)行傅里葉分析，得到較大范圍內(nèi)的頻譜圖如下所示，圖中橫坐標(biāo)是相對(duì)基波頻率的倍數(shù)?？梢钥闯觯C波分量主要集中在較低頻率處，隨著頻率的升高，諧波分量所占比例越來(lái)越小。對(duì)局部進(jìn)行分析，得到頻譜圖如下。由頻譜圖可以看出，基波分量的峰值為349.4V，而理論的基波峰值為V=3maVS2=3×0.8×500/2=346.4，理論值與實(shí)際值之間差別很小，可以認(rèn)為是合理的。同時(shí)，諧波分量主要集中在開關(guān)頻率及其整數(shù)倍附近，而其他頻率的諧波分量則很小，可以忽略。對(duì)諧波分量較高的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得到1~8

3、的橫坐標(biāo)依次為：98，102，199，201，296，298，302，304。，分別對(duì)應(yīng)mf±2，2mf±1，3mf±2，3mf±4。這與所學(xué)的知識(shí)是基本一致的。下面對(duì)fS=5001HZ進(jìn)行分析，此時(shí)mf=500150=100.02≈100，得到的AB兩相間輸出線電壓（下簡(jiǎn)稱輸出電壓）如下圖所示：局部放大如下圖，也可以明顯看到占空比的變化。對(duì)輸出電壓進(jìn)行傅里葉分析，得到較大范圍內(nèi)頻譜圖如下圖所示：這與5kHz時(shí)并無(wú)明顯差別，取其局部放大如下：由頻譜圖可以看出，基波分量的峰值為346.6V，而理論的基波峰

4、值為V=3maVS2=3×0.8×500/2=346.4，理論值與實(shí)際值之間差別很小，可以認(rèn)為是合理的?？梢钥闯?，諧波明顯的增加了。在開關(guān)頻率及其整數(shù)倍附近，除了5kHz時(shí)有明顯諧波的頻率點(diǎn)外，其他頻率點(diǎn)處也有了較為明顯的諧波分量。則是因?yàn)閙f此時(shí)不再是整數(shù)，正弦波和三角波不能完全周期對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生了諧波分量?！緈f對(duì)諧波的影響】在逆變的參數(shù)中，mf是對(duì)諧波影響較大的一個(gè)。在上述分析中，mf的變化較小，同時(shí)比較單一，現(xiàn)象不明顯。下面對(duì)不同mf情況下的諧波分量進(jìn)行研究，f1均取為50Hz，ma=0.8，只研究

5、輸出電壓頻域諧波部分。1）fS=1350Hz，mf=27此時(shí)mf為3的奇數(shù)倍，得到頻譜圖如下，可以看出諧波幾乎全部集中在開關(guān)頻率及其整數(shù)倍附近，其他頻率附近只有很小值，且沒有偶數(shù)次諧波。2）fS=1250Hz，mf=25此時(shí)mf仍為奇數(shù)，但不是3的倍數(shù)，頻譜圖如下，可以看出仍然沒有偶次諧波，但奇次諧波較為明顯，幾乎出現(xiàn)在了所有奇次點(diǎn)上。3）fS=1300Hz，mf=26此時(shí)mf為偶數(shù)，頻譜圖如下，可以看出無(wú)論奇次還是偶次，都出現(xiàn)了諧波，也就是諧波幾乎出現(xiàn)在了所有點(diǎn)上。4）fS=1310Hz，mf=26.

6、2此時(shí)mf不是整數(shù)，頻譜圖如下，可以看出諧波分量大大增加，特別是在開關(guān)頻率附近，其他頻率點(diǎn)也有諧波分量。對(duì)比以上四種情況可以看出，將mf取為3的奇數(shù)倍對(duì)于減少諧波分量，提高波形品質(zhì)具有較好效果，而mf不為整數(shù)則使輸出電壓中包含較多的諧波分量。因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，mf值的選擇對(duì)于輸出電壓的質(zhì)量有較為重要的意義，應(yīng)合理選擇。