三相SVPWM逆变电路MATLAB仿真

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基于Simulink的三相逆变SVPWM的仿真实现

基于Simulink的三相逆变SVPWM的仿真实现

Simulink 是MTALAB 最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

在实际设计之前利用Simulink 进行仿真不仅可以降低设计成本,还能及时发现设计中存在的问题,加以改正。

本文给出了基于Simulink 的SVPWM控制策略仿真的全过程和结果。

1SVPWM 的原理介绍SVPWM ,即空间电压矢量控制法,它的主要思想[1]是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准,以三相逆变器不同开关模式作适当的切换,从而形成PWM 波,以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。

传统的SPWM 方法从电源的角度出发,以生成一个可调频调压的正弦波电源,而空间电压矢量控制法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑,模型比较简单,也便于微处理器的实时控制。

相比于传统的SPWM 法,SVPWM 有如下特点[2]:1)在每个小区间虽有多次开关切换,但每次开关切换只涉及一个器件,所以开关损耗小。

2)利用电压空间矢量直接生成三相PWM 波,计算简单。

3)逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压,比一般的SPWM 逆变器输出电压高15%SVPWM 控制的实现[3]通常有以下几步:(1)坐标的变换三相逆变系统有三组桥臂,设a 、b 、c 分别表示三组桥臂的开关状态,上桥臂导通下桥臂关断时其值为1,反之则为0。

那么可以得到三相逆变器输出的相电压和线电压之间的关系如下:V a V b V c 22222222=V dc 2-1-1-12-1-1-1222a b 22c(1)其中,V dc 为逆变桥直流电压,令U=[a ,b ,c]表示一个矢量,当a 、b 、c 分别取1或者0的时候,该矢量就有8中工作状态,分别为[0,0,0],[0,0,1],[0,1,0],[0,1,1],[1,0,0],[1,0,1],[1,1,0],[1,1,1],如果我们用U 0和U 7表示零矢量,就可以得到6个扇区,三相控制可以用一个角速度为W=2πF 的空间矢量电压U 表示,当U 遍历圆轨迹时,形成三相瞬时输出电压,理论证明,当U 落入某一扇区后,用该扇区两边界矢量和零矢量去合成U 可以得到最佳合成效果。

基于MATLAB的SVPWM逆变控制系统仿真

基于MATLAB的SVPWM逆变控制系统仿真

2012 年 第 21 卷 第 1 期

计 算 机 系 统 应 用
表 2 SVPWM 输出电压矢量的 7 段式组合
Ur 所在扇区 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ SVPWM 的 7 段式组合 V0V1V2V7V2V1V0 V0V3V2V7V2V3V0 V0V3V4V7V4V3V0 V0V5V4V7V4V5V0 V0V5V6V7V6V5V0 V0V1V6V7V6V1V0

计 算 机 系 统 应 用
基于 MATLAB 的 SVPWM 逆变控制系统仿真①
谢云燕,唐文亮,梁来鹏
(湖南大学 电气与信息工程学院,长沙 410082)

要:针对不间断电源从市电输出到逆变输出的快速切换(要求 4ms) ,提出了用空间矢量调制逆变载波的方
?????????????????????????3?3???????????r?r?1?1?k3?k3dskkuukkutttcossincossin2315先计算电压指令所在的扇区再根据表2选择恰当电压矢量然后由式5计算出各基本矢量的作用时间便可通过编程实现svpwm
2012 年 第 21 卷 第 1 期
(5)
先计算电压指令所在的扇区,再根据表 2 选择恰 当电压矢量,然后由式(5)计算出各基本矢量的作用时 间,便可通过编程实现 SVPWM。
2 用MATLAB 7.9中的电力系统模块工具箱 建立控制系统
2.1 电力系统模块工具箱 MATLAB 图形化仿真是在 SIMULINK 环境下, 电力系统工具箱在 SimPowerSystems 模块中。进入 Simulink 环境, 弹出一个标题为 SimPowerSystems 模 块库窗口,该窗口中包含电路仿真所需的各种元件模 型,包括电源模块、电力电子模块、电机模块、测量 模块以及附加功率模块等模块库[2]。 各个模块库有不同的模块选择,如电源模块库里 有电流源、直流电压源、交流电压源、受控电压源等 电源模型;电力电子模块库中包含了晶闸管、功率场 效应管、理想开关元件等功率开关元器件模型。利用 电力系统工具箱对电路进行仿真实验,只需将所需元 件模型拖入仿真窗口并设定元件参数,然后根据仿真 电路的拓扑结构,连好线路,仿真模型便生成了[2]。 因此,仿真模型的建立过程主要是对各元器件模型设

基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告

基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告

基于matlab 的三相桥式PWM 逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1. 深入理解三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理。

2. 使用 simulink 和 simpowersystem 工具箱搭建三相桥式 PWM 逆变电路的仿真框图.3. 观察在 PWM 控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。

4. 分别改变三角波的频率和正弦波的幅值, 观察电路的频谱图并进行谐波分析。

三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍BSi∏* WIVt正弦波, 电路常用到的正弦信号模 块,双击图标,在弹出的窗 口中调整相关参数。

其信号 生成方式有两种:Time based 和SamPle based .OKCancelHelPI,J3. E E 示波器,其模块可以接受多个输入信号,每个端口的输入信号都将在 一个坐标轴中显示。

2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器,产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。

⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm : RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ) input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ,t e S Kelatianal OPeratclr :∖-∣ 。

三相电压型SVPWM整流器的SIMULINK建模与仿真(精)

三相电压型SVPWM整流器的SIMULINK建模与仿真(精)

23三相电压型SVPWM 整流器的SIMULINK建模与仿真毛文喜罗隆福(湖南大学电气与信息工程学院,长沙 410082)摘要:在建立了三相PWM 整流器数学模型的基础上,将双闭环工程设计方法结合矢量控制策略应用于PWM 整流器。

通过MATLAB 的SIMULINK 工具箱得到系统仿真结果,验证了该模型和控制方法的可行性。

关键词:PWM 数学模型空间矢量 SIMULINK中图分类号: TM 461.5 文献标识码:A 文章编号:1003-4862(2007)01-0023-04The Modeling and Simulation of Three-phase Voltage SVPWM RectifierMao Wenxi, Luo Longfu(College of Electrical and Information Engineering Hunan University, Changsha 410082, ChinaAbstract: Based on the mathematical model of PWM rectifier,the dual-close-loop engineering design with vector control is applied in the 3-phase PWM rectifier. The validity of the mathematical model and its control method are confirmed by both MATLAB/SIMULINK simulation and experiment. Key words: PWM ;mathematical model;space vector;SIMULINK1 引言在电能变换中,电压型PWM 整流器(简称“VSR”功率因数可调、输入电流波形为正弦波、可实现能量的双向流动,真正实现了“绿色电能变换”。

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真
Matlab的simulink是很好的仿真软件,它有很好的人机界面和周到的帮助功能。通过模块组合就能方便的实现系统的动态仿真。本论文中对PWM控制电路和状态空间模型的确立都是通过Matlab下的simulink来实现的。
关键词:PWM;状态空间法;Simulink
Abstract
Thecontroltechnologyof the PWM inverter circuitis the most widely used ,the vast majorityof theinverter circuit applications noware PWM inverter circuit.In order to analyze the circuit of the PWM inverter,Firstlyestablished the required modelofPWM inverter circuit, and the working principle ofthe three-phase PWM inverter control circuit and the circuit is analyzedon the basis of the LC filter circuits and load R-L.Analysis of this circuit is to take the state space method,namely the establishment of the state space expression to get the working status of this circuit by analyzing the state space expression.
ifrob==n
disp('System is observable')

(整理)三电平逆变器的SVPWM控制与MATLAB仿真研究.

(整理)三电平逆变器的SVPWM控制与MATLAB仿真研究.

摘要近年来,三电平逆变器在大容量、高压的场合得到了越来越多的应用。

在其众多的控制策略中,SVPWM算法具有调制比大、能够优化输出电压波形、易于数字实现、母线电压利用率高等优点。

本文首先对三电平逆变器技术的发展状况进行了综述,分析了三电平逆变器的几种拓扑结构,控制策略以及各自的优缺点。

其次,以二极管箝位式三电平逆变器为基础,阐述了三电平逆变器的工作原理、数学模型,分析了空间电压矢量控制策略的原理,对三电平逆变器空间电压矢量的控制算法进行了改进,引进了大扇区和小三角形的判断方法,给出了扇区和小三角形区域的判断规则、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量作用时间和作用顺序以及开关信号的产生方法。

最后,采用MATLAB/Simulink进行仿真分析,一个一个模块的搭建仿真模块,然后把各个模块连接起来,实现了对三电平逆变器的SVPWM控制算法的仿真,观察系统的输出波形,分析波形,并进行比较,验证了算法的可行性。

关键词:三电平逆变器空间电压矢量控制(SVPWM) MATLAB仿真ABSTRACTRecently, three-level inverter in the large capacity and high pressure situation got more and more applications fields. Among many of modulation strategies, SVPWM has been one of the most popular research points. The main advantages of the strategy are the following: it provides larger under modulation range and offers significant flexibility to optimize switching waveforms, it is well suited for implementation on a digital computer, it has higher DC voltage utilization ratio. Initially, summing up the development condition of three-level inverter technology, analyzed the structure of three-level inverter topological, the control strategy and their respective advantages and disadvantages.Secondly, the paper based on the ground-clam -p diode type three-level inverter, expounds the work principle of three-level inverter, and analyzes the principle of the SVPWM. By improving the three-level inverter SVPWM control algorithm, this paper introduces the estimation method of the big sectors and the small triangles, and proposes the judgment rules for large sector and triangle region and puts forward the corresponding output sequence of the synthesis reference voltage vector and optimizes the function sequence of switch vector.Finally ,using MATLAB/SIMULINK to carry on the simulation analysis. Building the simulation system model to realized to three-level inverter SVPWM control algorithm, and to confirmed the algorithm feasibility.Keywords:Three-level inverter; space voltage vector control (SVPWM); MATLAB simulation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 拓扑结构 (2)1.2.2 控制策略 (5)1.3 课题任务要求 (6)1.4课题重点内容 (6)2 三电平逆变器的原理 (7)2.1二极管箝位型三电平逆变器 (8)2.1.1二极管箝位型逆变电路的工作原理 (8)2.1.1 二极管箝位型逆变电路的控制要求 (11)2.1.2 三电平逆变器的数学模型 (11)2.2 三电平SVPWM控制技术 (14)2.2.1三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换 (14)2.2.1 SVPWM控制原理 (16)3 三电平SVPWM算法研究 (19)3.1 参考矢量的位置判断 (19)3.1.1 扇区判断 (19)3.1.2 小三角形的判断 (20)3.2 输出矢量的确定 (21)3.3计算各个矢量的作用时间 (21)3.4 空间电压矢量作用顺序 (23)4 三电平逆变器的MATLAB仿真 (26)4.2 扇区的判断 (27)4.3 小三角形判断 (28)4.4 时间计算 (29)4.5 矢量的作用顺序 (29)4.5.1七段式SVPWM时间分配 (29)4.5.2矢量状态次序 (29)4.6 矢量状态到开关状态 (33)5 三电平逆变器的仿真结果分析 (35)总结 (46)参考文献 (48)致谢 (49)1 绪论1.1 课题目的及意义从20世纪90年代以来,以高压IGBT、IGCT为代表的性能优异的复合器件的发展受人关注,并在此基础上产生了很多新型的高压大容量变换拓扑结构。

SVPWM控制算法MATLAB仿真

SVPWM控制算法MATLAB仿真

摘要随着全控型快速半导体自开关器件和智能型高速微控制芯片的发展,使得数字化PWM成为PWM控制技术发展的趋势。

但是传统的SPWM法比较适合模拟电路实现,不适应于现代电力电子技术数字化的发展趋势。

电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)控制技术是一种优化了的PWM控制技术,和传统的PWM法相比,不但具有直流利用率高(比传统的SPWM 法提高了约15%),输出谐波少,控制方法简单等优点,而且易于实现数字化。

本文首先对脉宽调制技术的发展现状进行了综述,在此基础上分析了电压空间矢量脉宽调制技术的发展现状,接着对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行了详细的分析和推导。

最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。

关键字:空间矢量脉宽调制;仿真;建模;算法;Matlab/SimulinkAbstractTogether with the continual development of all-controlled fast semiconductor self-turn-off devices and intelligent high speed micro-control chip, the digitized PWM is becoming the trend of PWM control technique development .However, the traditional SPWM method is more suitable for analog circuits, and the traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric.Space-vector pulse width modulation (SVPWM)is a kind of superiorized PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC supply voltage(compared with the traditional SPWM, reduced by 15.47%), having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization.The article presents the developing condition of PWM and SVPWM firstly.The theory of SVPWM is discussed in detail.Finally, the basic principle of SVPWM and the traditional algorithm are introduced, and constructing Matlab/Simulink simulation model by SVPWM algorithm .In the end, the simulation on results verifies the correctness and feasibility of the algorithm.Keywords:svpwm;simulation;modeling;algorithm;Matlab/Simulink目录摘 要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章 概述 (4)1.1 MA TLAB 动态仿真工具SIMULINK 简介 (4)1.2 SVPWM 的控制算法 (5)1.3 参考电压矢量ref U 所处扇区N 的判断 (7)第二章 SVPWM 控制算法分析 (10)2.1 常规SVPWM 模式下,计算Y X T T , (10)2.2计算A ,B ,C 三相相应的开关时间321,,cm cm cm T T T (12)第三章 SVPWM 的SIMULINK 实现 (13)3.1SVPWM 控制算法原理图 (13)第四章 SVPWM 的SIMULINK 仿真结果 (18)4.1 波形图 (18)总 结 (20)参考文献 (21)第一章概述1.1 MATLAB动态仿真工具SIMULINK简介随着控制理论和控制系统的迅速发展,对控制效果的要求越来越高,控制算法也越来越复杂,因而控制器的设计也越来越困难。

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。

基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证,调节器件参数比较仿真结果。

1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用,数学模型的应用和仿真越来越普遍。

本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱,拥有一种很方便的建模环境,用户不用直接编写程序,而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型,给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件,简化了仿真建模。

电力系统工具箱(Power System Blockset),如图1-1 Block Library。

图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。

1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。

2. 中间电路,有以下三种作用:a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。

b.通过开关电源为各个控制线路供电。

c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。

3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。

4. 控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。

图2-1为三相变频电源的仿真电路。

在仿真电路图中,双击元件,可得到各元件的属性设置。

改变各项的值,运行并通过示波器来显示各个量的变化,以便比较和研究。

在仿真环境中,用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真,能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。

图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成,元件的直观连接与实际的主电路相似,其中主要包括:整流环节,直流环节,逆变环节,PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。

这些元件都设置有对话框,用户可以方便的选择元件类型和设置参数。

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基于电压空间矢量控制的三相逆变器的研究1、SVPWM 逆变电路的基本原理及控制算法图1.1中所示的三相逆变器有6个开关,其中每个桥臂上的开关工作在互补状态, 三相桥臂的上下开关模式得到八个电压矢量,包括6个非零矢量(001)、(010)、(011)、(100)、(101)、(110)和两个零矢量 (000)、(111).图1.-1 三相桥式电压型有源逆变器拓扑结构在平面上绘出不同的开关状态对应的电压矢量,如图1.2所示。

由于逆变器能够产生的电压矢量只有8个,对与任意给定的参考电压矢量,都可以运用这8个已知的参考电压矢量来控制逆变器开关来合成。

3U (011)1U (001)5U (101)4U (100)6U (110)2U (010)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0U (000)7U (111)βcU θβu αu 1sv U 2sv U 3sv U图1.2 空间电压矢量分区图1.2中,当参考电压矢量在1扇区时,用1扇区对应的三个空间矢量U sv 1、U sv 2、U sv 3来等效参考电压矢量。

若1.2 合成矢量ref U 所处扇区N 的判断三相坐标变换到两相βα-坐标:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡)()()(23- 23 021- 21- 132)()(t t t t t u u u u u co bo ao βα (1.1)根据u α、u β的正负及大小关系就很容易判断参考电压矢量所处的扇区位置。

如表1.1所示。

表1.1 参考电压矢量扇区位置的判断条件可以发现,扇区的位置是与u β、 u u βα-3及u u βα--3的正负有关。

为判断方便,我们设空间电压矢量所在的扇区NN=A+2B+3C (1.2)其中,如果u β >0,那么A=1,否则A=0如果u u βα-3 >0,那么B=1,否则B=0 如果u u βα--3 >0,那么C=1,否则C=01.3 每个扇区中基本矢量作用时间的计算在确定参考电压矢量的扇区位置后,根据伏秒特性等效原理,采用该扇区三个顶点所对应的三个电压空间矢量来逼近参考电压矢量。

以参考电压矢量位于3扇区为例,如图1.3所示,参考电压U ref 与U 4的夹角为γ。

β14图1.3 电压空间矢量合成示意图根据伏秒特性等效原理算出()⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧--==-=T T T T V T u T V T u u T s dc s ref dcsref ref 2102133321ββα (1.3)开关周期T s 与T T 21+未必相等,其间隙时间可用零矢量U 7或U 0来填补。

引入通用变量X ,Y ,Z()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+-=+==UU VT UU V T U V TdcsdcsdcsZ Y X βαβαβ3333322 (1.4)根据前面确定的扇区标号N ,可得到空间矢量所处的扇区与两个边界矢量T 1、T 2作用时间的关系,如表1.2所示表1.2 扇区编号与计算时间的关系当T 1+T 2>T s 时,达到饱和状态就要对矢量作用时间应作出限制。

T 1、T 2做如下修正:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=T T T T T T T T T T s s212*2211*1 (1.5) 2.2.3 电压空间矢量切换点的计算计算出相邻两个空间电压矢量的作用时间后,则应确定每个空间电压矢量开始作用的时刻,以第3扇区为例,其所产生的三相波调制波形在时间T s 时段中如图2.5所示。

采用七段式空间矢量合成方式,每个扇区的合成矢量均以零矢量(000)开始和结束,中间用零矢量(111), 其余时间有效矢量合理安排。

如图1.4所示。

图1.4 基本电压矢量分配将零矢量周期分成三段,其中矢量u ref 的起、终点上均匀分布矢量u 0,而在矢量u ref 中点处分布矢量u 7,且T T 07=。

电压向量出现的先后顺序为 u 0、u 4、u 6、u 7、u 6、u 4、u 0,各电压向量的三相波形则与开关表示符号相对应。

矢量的切换点为:()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=+=-+=+=--=4/2/4/2/4/21221121T T T T T T T T T T T T T T T T s b c s a b s a (1.6) 假设零矢量(000)和零矢量(111)在一个开关周期中作用时间相同,生成的是对称PWM 波形,再把每个基本空间电压矢量作用时间一分为二。

其它各扇区的开关切换顺序同理,如表1.3所示。

表1.3 各扇区时间切换点载波为等腰三角波,且宽为开关周期T s ,这样通过三角载波调制产生PWM 信号去控制逆变器的三相开关做出相应的动作,使之产生的输出电压跟随参考电压,达到了逆变的目的。

2 SVPWM控制三相有源逆变的Matlab 仿真2.1 SVPWM 控制算法的仿真实现利用Simulink 环境下的丰富模型,可以很方便的实现上一节所述的SVPWM 控制算法。

实现SVPWM 算法的各个子系统模型如下所示:1)将三相静止坐标系(a,b,c)中的a U 、b U 、c U 转换成两相垂直静止坐标系(α,β)中的αU 、βU 。

在Simulink 中,其实现框图如图2.1所示:Gain3图2.1 a U 、b U 、c U 转换成αU 、βU 模型框图2)计算参考电压矢量ref U 所处的扇区。

根据αU和βU 的关系判断参考电压矢量ref U所在的扇区Sn ,只需要经过简单的加减及逻辑运算即可确定其所在的扇区。

在Simulink 中,其实现框图如图2.2所示:图2.2 参考电压矢量所处扇区判断模型框图3)产生驱动波形。

将三角载波周期s T 作为定时器周期,与切换点aon T ,bon T ,con T 比较,从而调制出SVPWM 波形,其仿真模块如图2.3所示:图2.3 驱动模型PWM 产生模型框图以上给出了在Simulink 中实现SVPWM 控制算法的各个子系统的框图,而图2.4为实时产生SVPWM 波形并控制开关管的开关来达到逆变效果的整个仿真框图。

给定采样周期s T 和直流母线电压dc U ,参考电压矢量ref U 在A ,B ,C 轴系下的分量由三相对称正弦电压a U ,b U ,c U 提供,输出脉冲即为实时产生的SVPWM 波。

+-A B C +++A B C2.2 SVPWM 控制算法仿真结果及分析逆变器输入的直流电等效为 Udc=800V ,接到使用IGBT 的三相桥式逆变电路上;利用脉冲信号生成模块发出的六路PWM 信号对逆变桥路六个功率开关管进行 PWM 控制;从逆变桥路输出三相电压经过三对L 和C 构成的低通滤波器及电抗器构成整个逆变回路。

其中L=15mH ,C=45pF ,R=10Ω。

仿真中,开关频率20K ,离散采样时间设为1e-006 秒,仿真时间定为0.5秒,步长选为系统自动设定值,仿真求解器设为可变步长离散型求解器。

仿真测量结果如下:1)图2.5为给定的三相正弦电压波形,ABC 三相互差120度,220V 。

Time/sV o l t a g e /V图2.5 给定的三相正弦电压波形2)图2.6为参考电压矢量ref U 所处的扇区。

从图中可以看出扇区的选择顺序为6,5,4,3,2,1,。

Time/sS n图2.6 扇区选择图3)图2.7为逆变器通过电压空间矢量控制后逆变得到的A 相电压波形。

从图中可以看出逆变得到的相电压为正弦波形,电压峰值为257V 。

Time/sV o l t a g e /V图2.7 逆变后A 相的电压波形4)图2.8为逆变器通过电压空间矢量控制后逆变得到的线电压波形。

从图中可以看出逆变得到的线电压为正弦波形,电压峰值为445V 。

Time/sV o l t a g e /v图2.8 逆变后线电压波形6)图2.9为逆变器通过电压空间矢量控制后逆变得到的三相电压波形。

从图中可以看出逆变得到的三相电压为正弦波形,三相波形互差120度,电压峰值为257V 。

Time/sV o l t a g e /s图2.9 逆变后三相电压波形7)图2.10为逆变器通过电压空间矢量控制后逆变得到的三相电流波形。

从图中可以看出逆变得到的三相电流为正弦波形,三相波形互差120度,电流峰值为26A 。

Time/sV o l t a g e /s图2.10 逆变后三相电流波形3 总结通过学习现代电力电子这门课,我学习了逆变电路的几种控制方法,本文主要介绍了电压空间矢量控制法。

首先对三相桥式电压型有源逆变器进行了研究分析,随后介绍了SVPWM 调制技术的基本原理以及SVPWM 的控制算法,主要包括三相电压变两相电压,合成矢量所处的扇区判断,每个扇区中基本空间矢量作用的时间和电压空间矢量切换点的计算。

最后通过采用Matlab 仿真软件,对SVPWM 控制算法的实现进行了建模仿真,其仿真结果与理论分析的一致性证明了推导出的SVPWM 控制算法的正确性。

本次仿真实现了采用SVPWM 控制法将800V 的直流电压逆变成了三相交流电,实现逆变的功能。

4 参考文献[1]林渭勋.现代电力电子技术.北京:机械工业出版社.2005 [2]刘凤君.现代逆变技术及其应用.北京:电子工业出版社.2006 [3]林飞.电力电子应用技术的MATLAB 仿真. 中国电力出版社.2008. [4]电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现.肖春燕.2005.南昌大学 [5]空间矢量调制方法的优化策略及应用研究.邹知斌.2007.天津大学[6]单、三相逆变器SVPWM 的新方案研究.高摇光.2010.山东大学[7]熊健,康勇,张凯.电压空间矢量调制与常规 SPWM 比较研究.电力电子技术,1999。

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