三相逆变器matlab仿真Word下载.docx

三相逆变器matlab仿真Word下载.docx

《三相逆变器matlab仿真Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三相逆变器matlab仿真Word下载.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。

其主要的分类方式如下：

1）按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。

2）按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。

3）按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。

4）…………….

2三相逆变电路

三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°

交流电的一种逆变网络。

图1三相逆变电路

日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。

随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。

尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。

在一些条件苛刻的环境下，电力的储能形式可能只有直流电，如若在这样的环境下使用三相交流电设备，就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。

这就催生了三相逆变器的产生。

measurement和voltagemeasurement1，并将结果输出到示波器模块Scope1.

4.1仿真中的各个模块及其参数设定

1）整流桥

图3通用三相整流桥模块

其中Numberofbridgearms（桥臂个数）为3，PowerElectronicdevice（电力电子器件）选用IGBT/Diodes（晶闸管）。

2）SPWM脉冲信号发生器模块

图4SPWM脉冲发生器

图4为为控制通用三相整流桥产生SPWM的脉冲信号发生器，使用的是Matlab中的DiscretePWMGenerator模块。

该模块的作用即为为产生PWM而用以控制IGBTs等电桥的脉冲信号。

为该模块的参数设置，在Generatormode选项中选择3-armsbridge（6pulse）,既三桥臂共需要六个脉冲信号用以控制如错误!

未找到引用源。

中所示的六个电子管。

Carrierfrequency为载波频率，该频率的大小决定了一个周期内SPWM脉冲的密度Frequencyofoutputvoltage是输出电压的频率，此处设置为国内标准的50Hz。

3）其他模块

为模拟真实供电效果，在仿真系统中，整流桥输出的电压通入一个三相变压器后接入一个三相的RLC负载模块。

三相变压器的原边为三角形绕组，副边为星型绕组。

负载标称电压：

220v，标称频率50Hz，有功功率：

1000W，电感无功功率：

0W，电容无功功率：

500W。

图5变压器及负载模块

4.2仿真特性分析

在仿真中，在整流桥的输出和变压器的输出加上了电压测量模块，并将测量显示在了一个示波器模块上。

仿真时间设定为0.1s。

如图6所示便是仿真后的输出结果，上部分为整流桥的输出波形，下部分为变压器副边的电压波形

图6示波器输出波形

将示波器的横轴时间设定为0.01s后的图形如下：

图70.03s内的波形图

观察波形可知，没半个周期输出的脉冲数为21个。

4.2.1载波频率与输出电压频率改变对波形的影响

1.将DiscretePWMGenerator模块中的载波频率有原来的1080Hz提高至2160Hz。

所得波形如图8所示。

图8载波频率为2160Hz时的波形图1

可以清楚的观察到，PWM脉冲密度加大，正弦波形较原来更加光滑。

放大后的波形图如下：

图9载波频率为2160Hz

观察图形可知，没半个周期内的脉冲个数为43个。

由两个仿真结果可见，载波频率直接影响了波形的光滑度，载波频率越大波纹越小仿正弦效果越好。

但也应注意到频率过高有可能对整流桥器件产生影响，所以也不能过于高。

2.载波频率为1080Hz，将输出电压的频率提高为100Hz后：

图10输出电压为100Hz载波频率1080

图11放大图输出电压为100Hz

观察波形，没半个周期内的脉冲个数为11个。

改变输出电压后可以注意到，波纹想对于50Hz时变小了，但由于没半个周期内的脉冲个数由21个变为了11个，所以仿正弦效果大大下降了，可见如若提高输出电压的频率后，不改变载波频率，逆变效果会打折扣。

可见，在提高了输出电压频率的同时，成比例的提高载波频率，便可以使得仿正弦波保持原来的波形质量。

4.2.2改变负载对输出的影响

将载波频率与输出电压频率固定为1080Hz和50Hz。

a）去除负载后（既变压器副边开路）的仿真波形。

图12去除负载后的仿真波形

b）改变负载有功功率为100W。

图13减小负载有功功率为100W的波形

减小负载后可以发现，在系统启动的初期，波形不稳定有很大的震荡而后期则趋于稳定，波形与1000W时相比并无差别。

c）改变负载有功功率为10KW的波形

图14有功功率为10KW时的波形

增加有功功率后，启动时波形震荡减小能够较快进入稳态。

增大容性功率后，波形较之前更为光滑，但启动时产生了波动，但进入稳态后波形仿制效果更佳理想。

结论

通过应用Matlab软件，构建了一个使用无源型三相逆变电路供电的系统，并进行了仿真。

在对获得的仿真波形分析中，定性地讨论了逆变器的两个主要参数——载波频率和输出电压频率以及不同负载对系统仿真结果的影响。

获得以下结论：

（一）在电压输出频率一定的情况下，载波频率的大小决定了每个周期内的仿正弦脉冲个数，即决定了正弦波形的仿制质量。

（二）负载有功功率越大，系统进入稳态的时间越快，较小的负载有功功率会在暂态时产生很大的波动。

（三）负载的容性无功功率的增大，一方面可以使得正弦电压仿制质量提高，但另一方面会在暂态时产生过大的过载电压，并且延缓系统进入暂态的时间。

（四）负载的感性功率对于正弦电压的仿制并无太大影响。