(完整版)三相逆变器matlab仿真

三相无源逆变器的构建及其MATLAB仿真1逆变器
1.1逆变器的概念
逆变器也称逆变电源,是一种可将直流电变换为一定频率交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言,逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电,称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换,因而称为逆变。
1.3逆变器的分类
油底壳垫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。面袋
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,
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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。
物联网实训教学平台4MATLAB仿真
Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具,已成为首屈一指的计算机仿真平台。该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真,并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。
图  2 系统Simulink 仿真
所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。系统由一个380v的直流电源供电,经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM正弦脉宽调制。输出经过一个三相变压器隔离后通入一个三相的RLC负载模块(Three phase parallel RLC)。加入了两个电压测量单元voltage measurement和voltage measurement1,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Number of bridge arms(桥臂个数)为3,Power Electronic device(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  4 SPWM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Discrete PWM Generator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Generator mode选项中选择3-arms bridge(6 pulse),既三桥臂共需要六个脉冲信号用以控制如错误!未到引用源。中所示的六个电子管。Carrier frequency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Frequency of output voltage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
扫地车设计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7 0.03s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Discrete PWM Generator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
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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

本文发布于:2024-09-23 22:31:32,感谢您对本站的认可!

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