三相电压型逆变器的仿真设计

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基于Simulink的三相逆变SVPWM的仿真实现(精)

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。

三相电压型PWM逆变器的状态空间模型及仿真

Ｋｅｗｏｒ：ｗｅｅｔｏｉｓＴｈｅ。ｈａｅＶｏｌｇｏｒｅＰＷＭｎｒｅ；ｙｄｓＰｏｒＥｌｃｒｎｃ；ｒｅｐｓｔｅＳｕｃａＩｖｅｔｒＳｗｉｈＭｏｅ；ｔｄｌＰＷＭｃ
中图分类号：Ｍ４Ｔ６
宋显锦韩如成潘峰
（原科技大学电子信息工程学院，山西太原００２）太３０４
摘要：关模型的物理概念明确，在其基础上分析了三相电压型逆变器的每相桥臂开关模型，进而建立开
了变换器带阻性负载时的模型，然后用派克变换对其进行线性变换，从而得到了开关在通态时的线性模
用于负载比较平稳的运行方式。为了让这种变换器工作在相应的状态，需要对变换器进行适当地控制，所以很有必要对其进行动态建模。但是电
力电子系统建模有如下困难：（）１电力电子电路的非线性，其表现为：① 电力电子器件开关非线性； ② 电力电子系统其他元件的非线性。（）２电
文献标识码：Ａ
文章编号：２９２１（００－０６００１．７３２１）４０１－５１
０引言
三相电压型逆变器在实际工作中应用广泛。
电压型逆变器的直流电源经过大电容的滤波，故
压能力强，频率可向上、向下调节，效率高，适
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｐｈｉａｏｃｐｆｓｔｈｍｏｌｉｌａ，ｓｄｏｙｓｃｌｃｎｅｔｏｗｉｃｄｅｓｃｅｒｂａｅｎｗｈｉｈ，ｅｐｓ —ｅｄｅｆｔｒｅｐｓｃｏｎ — ｈａｅｌｇｍｏｌｏｈｅ — ｈａｅｖｔｇｏｃｏｌａｅｓｕｒｅＰＷＭｎ￣ｅｓａｌｅｉｖｅｒｉｎａｙｚｄ．Ｆｕｒｈｅ，ａｔｒｅｐｈｓｏｌａｅｓｕｃｔｒｈｅ — ａｅｖｔｇｏｒｅＰＷＭｎｒｅｏｌｗｉｈｉｖｅｔｒｍｄｅｔｒｓｓｉｅｌａｓｂｌ．ｅｉｔｖｏｄｉｕｉＴｈｅＰａｋｔａｓｏｍａｉｎｉｐｌｅｏｔｓｍｏｌｆｒｏａｎｉｉａｈａｅｎｈｕｔｒｒｎｆｒｔｏｓａｐｉｄｔｈｉｄｅｏｂｔｉｎｇｌｎｅｒｃｎｇｓａｄｔｓａｌｎａｄｅｓａｈｅｅ．ａｌｂｉｅｎｔｉｉｅｒｍｏｌｃｉｖｄＭｔａｓｕｓｄｉｓｍｕｌｔｏｎｌｉ．ｉｈｅａｉｎａａｙｓｓ

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1. 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。

2. 锯齿波发生器，产生一个时基和高度可调的锯齿波序列。

3. 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。

4. 关系运算符，<、>、=等运算。

5. 直流电压源，提供一个直流电源。

6. 三相RLC串联电路，电阻、电感、电容串联的三相电路，单位欧姆、亨利、法拉。

7. 电压测量，用于检测电压，使用时并联在被测电路中，相当于电压表的检测棒，其输出端“v”则输出电压信号。

8. 多路测量仪，可以接收该需要测模块的电压、电流或电压电流信号并输出。

9. IGBT/二极管，带续流二极管的IGBT 模型.10 为了执行仿真其可以允许修改初始状态、进行电网稳定性分析、傅里叶分解等功能.六、实验原理三相桥式PWM逆变电路图1-1如下：图1-1三相桥式PWM逆变电路图三相桥式PWM逆变电路波形七、仿真实验内容三相桥式PWM逆变电路仿真框如图1-2所示：图1-2 三相桥式PWM逆变电路仿真框图仿真参数设置如下：三角波参数如图1-3所示：载波频率f=1kHz,周期T=1e-3s,幅值Ur=1V.图1-3三角波参数图正弦波参数，正弦信号A/B/C相位差为120，分别为0、2*pi/3、-2*pi/3，幅值都为1，如图1-4、1-5、1-6所示。

三相SPWM逆变器的调制建模和仿真详解

三相SPWM逆变器的调制建模和仿真详解随着电力电子技术的发展，SPWM正弦脉宽调制法正逐渐被人们熟悉，这项技术的特点是通用性强，原理简单。

具有开关频率固定，控制和调节性能好，能消除谐波，设计简单，是一种比较好的波形改善法。

它的出现为中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。

由于大功率电力电子装置的结构复杂，若直接对装置进行实验，且代价高费时费力，故在研制过程中需要借助计算机仿真技术，对装置的运行机理与特性，控制方法的有效性进行试验，以预测并解决问题，缩短研制时间。

MATLAB软件具有强大的数值计算功能，方便直观的Simulink建模环境，使复杂电力电子装置的建模与仿真成为可能。

本文利用MATLAB／Simulink为SPWM逆变电路建立系统仿真模型，并对其输出特性进行仿真分析。

首先介绍的是三相电压型桥式逆变电路原理，其次阐述了SPWM逆变器的工作原理及特点，最后详细介绍了三相电压源SPWM逆变器的建模与仿真结构，具体的跟随小编一起了解一下。

一、三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路如图1所示，电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式也是180导电方式，即每个桥臂的导电角度为180，同一相上下2个桥臂交替导电，各相开始导电的角度依次相差120。

这样，在任一瞬间，将有3个桥臂同时导通。

可能是上面一个臂下面2个臂，也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。

因为每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行的，因此也被称为纵向换流。

当urU》uc时，给上桥V1臂以导通信号，给下桥臂V4以关断信号，则U相相对于电源假想中点N的输出电压uUN=Ud／2。

当urU《uc时，给V4导通，给V1关断，则uUN=Ud／2。

V1和V4的驱动信号始终是互补的。

当给V1（V4）加导通信号时，可能是V1（V4）导通，也可能是二极管VD1（VD4）续流导通。

二、SPWM逆变器的工作原理及特点SPWM，他是根据面积等效原理，PWM波形和正弦波是等效的，对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。

两电平三相PWM电压逆变器MATLAB仿真分析

两电平三相PWM电压逆变器MATLAB仿真分析Three-phase Two-level PWM Converters (discrete)两电平三相PWM电压逆变器1、原理分析如图1，该系统主要由两个独⽴的电路说明两个两电平三相的PWM电压源逆变器。

每个PWM电压源逆变器输⼊为⼀个通过三相变压器⼆次侧得到的交流电，变压器数据为：1kw,208V/ rms 500 var 60Hz。

电路中所有转换器属于开环控制，其中PWM发⽣器是属于离散模块的，这个模块可在离散控制模块库中查找。

这两个电路使⽤相同的直流电压(Vdc = 400V)、载波频率(1080赫兹)、调制指数(m = 0.85)与⽣成频率(f = 60赫兹)。

采⽤变压器漏电感和负载电容进⾏谐波滤波。

这两个电路是:1、三相、两电平转换器(单/三桥臂，六开关器件);2、三相、两级转换器(双/三桥臂，⼗⼆开关器件的H型结构)图1 两电平三相PWM电压逆变器仿真图2、参数设置1、通⽤桥图2 通⽤桥参数设置如图2，参数分别为：·Number of bridge arms：桥臂数量，可以选择1、2、3相桥臂，构成不同形式的整流器·Snubber resistance Rs（Ohms）：缓冲电阻Rs，为消除缓冲电路，可将Rs参数设置为inf。

·Snubber capacitance Cs(F)：缓冲电容Cs，单位F，为消除缓冲电路，可将缓冲电容设置为0；为得到纯电阻，可将电容参数设置为inf。

·Resistance Ron(Ohms)：晶闸管的内电阻Ron，单位为Ω。

·Forward voltage Vf(V)：晶闸管元件的正向管压降Vf和⼆极管的正向管压降Vfd，单位为V。

·Measurements：测量可以选择5种形式，即None（⽆）、device voltages （装置电压）、Device currents（装置电流）、UAB UBC UCA UDC（三相线电压与输出平均电压）或All voltages and currents（所有电压电流），选择之后需要通过Multimeter（万⽤表模块）显⽰。

(完整版)三相SPWM逆变器仿真

三相SPWM逆变器仿真一、原理分析1、基本原理按照输出交流电压半周期内的脉冲数，脉宽调制（PWM）可分为单脉冲调制和多脉冲调制；按照输出电压脉冲宽度变化规律，PWM可分为等脉宽调制和正弦脉宽调制（SPWM）。

等脉宽调制产生的电压波形中谐波含量仍然很高，为了使输出电压波形中基波含量增大，应选用正弦波作为调制信号u R。

这是因为等腰三角形的载波u T上、下宽度线性变化，任何一条光滑曲线与三角波相交时，都会得到一组脉冲宽度正比于该函数值的矩形脉冲。

而且在三角载波u T不变条件下，改变正弦调制波u R的周期就可以改变输出脉冲宽度变化的周期；改变正弦调制波u R的幅值，就可改变输出脉冲的宽度，进而改变u D中基波u D1的大小。

这就是正弦脉宽调制（sine pulse width modulated,SPWM）。

2、正弦脉宽调制方法（此处仅介绍了采样法）SPWM是以获得正弦电压输出为目标的一种脉宽调制方式。

这里就以应用最普遍的三相电压源型逆变电路来讨论SPWM具体实现方法。

下图就是三相电压源型PWM逆变器主电路结构图：图—1上图为一三相电压源型PWM逆变器，VT1~VT6为高频自关断器件，VD1~VD6为与之反并联的快速恢复二极管，为负载感性无功电流提供通路。

两个直流滤波电容C串联接地，中点O’可以认为与三相Y接负载中点O等电位。

逆变器输出A、B、C三相PWM电压波形取决于开关器件VT1~VT6上的驱动信号波行，即PWM的调制方式。

假设逆变电路采用双极性SPWM控制，三相公用一个三角形载波u T,三相正弦调制信号u RA、u RB、u RC互差120o,可用A相来说明功率开关器件的控制规律，正如下图中所示。

当u RA>u T时，在两电压的交点处，给A相上桥臂元件VT1导通信号、下桥臂元件VT4关断信号，则A相与电源中点O’间的电压u AO’=E/2。

当u RA<u T时，在两电压的交点处给VT4导通信号、VT1关断信号，则u AO’=-E/2。

三相电压型SPWM逆变器设计

三相电压型SPWM逆变器设计一、设计原理：三相电压型SPWM逆变器由一个直流输入端和一个交流输出端组成。

其主要原理是将直流电压转换为较高频率的脉冲宽度调制信号，然后通过逆变桥电路将直流电压转换为交流电压。

在逆变桥电路中，通过控制三相负载端的三个开关管的开关状态，可以实现对输出电压幅值、频率和相位的控制。

二、设计步骤：1.选择逆变桥电路拓扑：逆变桥电路有多种不同的拓扑结构，如全桥、半桥等，需要根据具体需求来选择合适的拓扑结构，一般来说，全桥结构应用较为广泛。

2.数据采样和计算：通过采样电路获取输入电流和输出电压的实时数据，并进行运算和控制。

一般需要采用高速的模数转换器（ADC）进行数据采集，并使用微控制器或数字信号处理器（DSP）进行计算和控制。

3.正弦脉宽调制（PWM）：通过正弦脉宽调制技术，将直流电压转换为脉冲宽度调制信号。

正弦脉宽调制技术是一种通过比较三角波和参考正弦波来确定开关管的开关状态的方法，其核心思想是让输出电压的波形尽可能接近正弦波形。

4.控制逆变桥电路开关状态：通过控制逆变桥电路中的三个开关管的开关状态，可以实现对输出电压的控制。

一般来说，可以采用脉冲宽度调制技术控制开关管的开关时间，从而改变输出电压的幅值和频率。

5.输出滤波：由于逆变器输出为脉冲宽度调制信号，需要进行滤波处理，以减小输出电压的谐波含量，并使其接近纯正弦波形。

常用的滤波器包括LC滤波器和LCL滤波器。

6.过流、过压保护：为了保护逆变器和负载，需要设计过流和过压保护电路，并将其集成到逆变器中。

总结：通过以上的步骤，就可以设计出一款三相电压型SPWM逆变器。

设计时需要根据具体需求选择逆变桥电路拓扑、采集数据并进行计算，使用正弦脉宽调制技术控制开关管的开关状态，进行输出滤波，并设计过流、过压保护电路。

这些步骤需要结合电力电子、控制系统和信号处理等多个领域的知识和技术。

三相电压型SPWM逆变器仿真分析及应用

三相电压型SPWM逆变器仿真分析及应用三相电压型SPWM逆变器是一种常见的电力电子装置，用于将直流电能转换为交流电能。

它广泛应用于可再生能源发电系统、电动汽车充电系统、UPS电源等领域。

本文将对三相电压型SPWM逆变器进行仿真分析，并讨论其在实际应用中的一些关键技术。

首先，我们来介绍一下三相电压型SPWM逆变器的工作原理。

该逆变器由六个开关管组成，三个开关管连接到每个电压型逆变器的输入端，三个开关管连接到中性点。

逆变器的输入是直流电压，输出是三相交流电压。

逆变器的工作原理是通过不同开关管的开关状态，控制直流电压经过逆变器的辅助电路，从而产生所需的交流电压。

在SPWM控制策略下，通过对开关管的PWM波形进行调制，可以实现对输出电压的调节。

接下来，我们进行三相电压型SPWM逆变器的仿真分析。

首先，我们需要建立逆变器的数学模型，并设计控制策略。

然后，利用数值计算软件进行仿真模拟，得到逆变器的输出波形和性能参数。

最后，对仿真结果进行分析和验证。

在仿真过程中，我们可以通过调节PWM波形的频率、幅值和相位等参数，观察输出电压的变化情况。

同时，可以对逆变器的效率、谐波含量、响应时间等性能指标进行评估和改进。

通过仿真分析，可以帮助我们更好地理解逆变器的工作原理和特性，并为实际应用中的设计和优化提供参考。

除了仿真分析，三相电压型SPWM逆变器还有一些关键技术需要注意。

首先是开关管的选择和驱动电路的设计，要保证开关管具有足够的电流和电压承受能力，并且能够快速开关。

其次是PWM控制策略的设计，包括调制波形的产生方法和控制方法的选择，以实现输出电压的精确控制。

此外，还需要考虑逆变器的过电流保护、温度保护、短路保护等安全措施。

综上所述，三相电压型SPWM逆变器是一种常见的电力电子装置，在可再生能源发电系统、电动汽车充电系统、UPS电源等领域有广泛应用。

通过仿真分析和关键技术的研究，可以提高逆变器的性能和可靠性，推动其在实际应用中的进一步发展。

三项电压型逆变电路实验报告

一、引言： (2)二、交-直-交变压变频器的基本结构 (2)1、三相电压型桥式逆变电路拓扑图 (3)2、交-直-交变压变频器的工作原理 (3)三、三相电压型桥式逆变电路的Simulink建立及模型： 4四、仿真参数及仿真波形设置： (5)1．对脉冲触发器进行参数设置： (5)2. 用subplot作图： (6)3.仿真波形： (7)五、实验结果及分析： (13)六、结论及拓展： (13)七、设计心得： (14)八、参考文献： (14)交-直-交变压变频器中逆变器的仿真一、引言：逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。

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。

逆变电路的作用是将直流电压转换成梯形脉冲波，经低通滤波器滤波后，从而使负载上得到的实际电压为正弦波。

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) 按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。

5) 按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。

6) 按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。

7) 按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。

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。

三相电压源型逆变器PWM仿真

目录1概述 (1)1.1 逆变电路简介 (1)1.2 PWM简介 (1)2 三相电压源逆变器工作原理 (3)3 Matlab仿真建模与分析 (5)3.1三相SPWM波的产生 (5)3.2 SPWM逆变器仿真 (6)3.3 滤波器粗略分析 (10)三相电压源型SPWM逆变器的设计1概述1.1 逆变电路简介与整流相对应，把直流电变成交流电称为逆变。

当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变。

又逆变电路根据直流侧电源性质不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的称为电流型逆变电路；它们也分别被称为电压源型逆变电路和电流源型逆变电路。

其中，电压源型逆变电路有以下主要特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗；由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同；当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

1.2 PWM简介PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术的重要理论基础是面积等效原理，即：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波。

把正弦半波分成N等分，就可以把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲序列所组成的波形。

如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就可得到图1-1所示的脉冲序列，这就是PWM波形。

三相逆变器设计与仿真

三相逆变器设计与仿真首先，三相逆变器的设计需要考虑的关键技术包括：控制策略、功率电子器件选择和电路拓扑结构设计。

控制策略是三相逆变器设计的核心。

常用的控制策略包括：SPWM （Sinusoidal Pulse Width Modulation）控制和SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）控制。

SPWM控制是将正弦波进行离散采样，计算每个采样点的占空比，从而实现输出交流电流的控制。

而SVPWM控制则是通过对三相电压向量空间的矢量合成来实现电压输出的控制。

在设计过程中，需要根据具体应用场景和系统要求选择合适的控制策略。

功率电子器件的选择对逆变器的性能和效率有很大影响。

目前常用的功率器件有IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）和MOSFET （Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）。

IGBT具有工作电压高、开关速度快等优点，适用于高功率逆变器设计。

而MOSFET则具有开关速度快、体积小等优点，适用于低功率逆变器设计。

在设计过程中，应根据具体应用场景和逆变器功率需求选择合适的功率电子器件。

电路拓扑结构设计对逆变器的效率和可靠性有很大影响。

常见的三相逆变器拓扑包括：全桥逆变器、半桥逆变器和三电平逆变器。

全桥逆变器拓扑结构简单，适用于小型逆变器设计；半桥逆变器则可以减小功率器件的开关压力，提高能量转换效率；三电平逆变器则可以实现更高质量的输出电压波形。

在设计过程中，需要根据具体需求选择合适的电路拓扑结构。

针对三相逆变器的设计和仿真，可以借助于电路设计和仿真软件进行。

常见的软件包括PSIM、MATLAB/Simulink等。

通过使用这些软件，可以进行电路搭建、参数设置和性能仿真，从而验证设计方案的可行性和优劣。

在进行三相逆变器的设计和仿真时，还需注意以下几个方面。

三相电压型桥式逆变电路仿真

电力电子大作业题目试建立三相电压型桥式逆变电路仿真模型，通过仿真叙述阻感负载时180°方波驱动导通方式下的换相过程，重点分析φ＜60°时的开关V5、V6、V1到V6、V1、V2中换流过程中由三个开关同时工作过渡到两个开关和一个二极管同时工作的换相过程及φ＞60°时由两个开关和一个二极管同时工作过渡到一个开关和两个二极管工作的换相过程，并解释其产生原因。

给出两种状态下输出线电压、相电压和电流的波形。

参数：相电压220V,负载电阻10Ω,电感值自己设定。

要求：题目、仿真模型图、各种参数、仿真模型图各部分说明、工作过程叙述、两种状态的各种输出波形图、依据输出波形重点分析部分，结论。

篇幅：不限。

电路原理图：仿真电路电路参数电路参数的设定：依据题目要求相电压有效值为220V,而输出相电压UN U 的有效值与输入电压d U 满足关系UN U =0.471d U ，因此电源电压设为467V;实验仿真时该系统不允许直流电源直接并联电容，故将电源串连一个很小电阻0.001Ω;负载电阻为10Ω。

各触发脉冲参数：选取电抗值tan=2fL/R当选取 =40°时电感的参数=70°时电感参数仿真波形=40 时Φ=40°时的相电压波形图单位：X/s ，Y/VΦ=40°时的线电压波形图单位：X/s，Y/VΦ=40°时的相电流波形图单位：X/s，Y/A=70 时Φ=70°时相电压波形图单位：X/s，Y/VΦ=70°时线电压波形图单位X/s，Y/VΦ=70°时相电流波形图单位X/s，Y/V仿真模型说明1、电路原理图2、工作过程分析电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式为180°导电，即每个桥臂的导电角为180°。

同一相上下桥臂交替导电。

各相开始导电的时间依次相差120°。

在一个周期内，六个开关管触发导通的次序为V1-V2-V3-V4-V5-V6，依次相隔60°，任意时刻均有三个管子同时导通。

基于SVPWM三相并网逆变器仿真报告

基于SVPWM三相并网逆变器仿真报告目录1.SVPWM逆变器简介 (1)2.SVPWM逆变器基本原理 (2)2.1.SVPWM调制技术原理 (2)2.2.SVPWM算法实现 (5)3.SVPWM逆变器开环模型 (9)3.1.SVPWM逆变器开环模型建立 (9)3.2.SVPWM逆变器开环模型仿真分析 (12)4.SVPWM逆变器闭环模型 (14)4.1.SVPWM逆变器闭环模型建立 (14)4.2.SVPWM逆变器闭环模型仿真分析 (15)1.SVPWM逆变器简介三电平及多电平空间矢量调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)法是建立在空间矢量合成概念上的PWM方法。

它以三相正弦交流参考电压用一个旋转的电压矢量来代替，通过这个矢量所在位置附近三个相邻变换器的开关状态矢量，利用伏秒平衡原理对其拟和形成PWM波形。

空间矢量调制方法在大范围调制比内有很好的性能，具有很小的输出谐波含量和较高的电压利用率。

而且这种方法对各种目标的控制相对容易实现。

SVPWM技术源于三相电机调速控制系统。

随着数字化控制手段的发展，在UPS/EPS、变频器等各类三相PWM逆变电源中得到了广泛的应用。

与其他传统PWM技术相比，SVPWM技术有着母线电压利用率高、易于数字化实现、算法灵活便于实现各种优化PWM 技术等众多优点。

2. SVPWM 逆变器基本原理2.1. SVPWM 调制技术原理SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。

在某个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。

两个矢量的作用时间可以一次施加，也可以在一个采样周期内分多次施加，这样通过控制各个电压矢量的作用时间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，就可以使逆变器输出近似正弦波电压。

SVPWM 实际上是对应于交流感应电机或永磁同步电机中的三相电压源逆变器功率器件的一种特殊的开关触发顺序和脉宽大小的组合，这种开关触发顺序和组合将在定子线圈中产生三相互差120°电角度、失真较小的正弦波电流波形。

三相电压型整流器／逆变器的功能建模仿真方法

真结果，验证了这种功能建模方法的有效性。
２开关函数概念的拓展
可以把一个电力电子系统视为带有输入、出输
端口的黑箱，据整流／变等不同运行工况，统根逆系
描述电力变换电路，以非常方便地在Ｍａｌ／可ｔｂａＳｍｕｉｋ环境下用各种功能模块完成系统建模以及ｉｌｎ
ｐｒｂｅｓｖｒｉｏｌｍｉｅｙｓｍｐｌｎｄｅｓ，ｅｐｓｖ，ｆｔａｄｖｌｅａａｙｘａｎｉｅａｎａｉｓｄ．Ｋｅｗｏｒｓ：ｃｎｖｒｅ；ｉｅｔｒｕｎｔｏｌｍｏｄｌｕｒｅｔｓｔｈｉｇｆｃｉｎｙｄｏｅｔｒｎｖｒｅｌｆｃｉｎａｅ；ｃｒｎｗｉｃｎｕｎｔｏ
维普资讯
第３６卷第５期
２０年１月０２０
电力电子技术
ＰｏｒＥｌｃｒｃｗｅｅｔｏｎｉｓ
Ｖｏ．１３６，Ｎｏ．５
Ｏｃｏｅ，０２ｔｂｒ２０
三相电压型整流器／逆变器的功能建模仿真方法
处理量大，敛困难，收因此Ｐｐｃ、ａｅ仿真只适用ｓｉＳｂｒｅ电路级的分析设计，主电路、冲电路、振网络如缓谐和附加电路的设计等等。Ｍａｌｔｂ一般用状线式ＵＰＳ给出了详尽的仿
ｖｒｅ／ｎｅｔｒｉｅｔｂｉｅ．Ｔｈｅａｌｄｓｌｔｎｒｓｌｅｉｈｕｃｉｎｉｌｔｎｍｅｈｄｗｉｏｔｃｎｅｇｎｅｅｔｒｉｖｒｅｓｓａｌｈｄｓｅｄｔｉｉａｉｅｕｔｖｒｆｔｅｆｎｔａｓｅｍｕｏｓｙｏｌｍｕａｉｔｏｔｕｏｖｒｅｃｏｈ

三相逆变仿真实验报告

《智能电网》课程学生实验报告实验名称: 三相逆变器simulink仿真姓名：学号：班级：手机：邮箱：同组同学：任课老师：2014年 10 月 9 日目录1实验目的 (3)2实验原理 (3)2.1 仿真电路图设计 (3)3 实验结果 (3)4. 实验中遇到的问题 (5)注：1.硬件可以加入原理图，必要的话可做标记。

2.软件设计需要画出流程图，并附加相应的源代码；3.软件源代码要求加入注解，便于阅读。

4.实验结果分析可以结合实验的体会做深入的讨论。

1实验目的熟悉simulink仿真的基本操作，运用simulink仿真三相逆变电路2实验原理2.1 仿真电路图设计Figure 1仿真电路图如图所示，三相逆变电路主要一个直流电源和六个IGBT组成的六个桥臂构成，通过触发脉冲控制IGBT的通断，在阻感负载（L很大）时可以将直流电压输入转化成交流电流输出。

其中图中IGBT（1、2、3、4、5、6）的触发脉冲的相角差依次相差60°，上下两个桥臂的相角差为180°，这里采用的是阶跃触发。

3 实验结果如图（Figure 1），我们测量了负载每相的电压和电流.在电阻负载下（即L=0）时，三相电压的图像如图Figure 2 电阻负载三相电压在阻感负载下时，三相电流的图像如图：Figure 3 阻感负载时的相电流分析：图像近似于正弦，出现畸变的原因在于L取得不够大，也可能是仿真时的步长太大。

4. 实验中遇到的问题1）在搭建仿真电路时，开始时我没有加powergui，然后运行仿真时报错。

我根据错误提示，加上powergui后simulink就不报错了。

后来我上网搜索原因，发现时simulink中如果使用了powersystem的部件就需要加上powergui。

2）在运行仿真电路时，我发现运行时间T增加的很慢，导致得不到实验结果。

然后我上网搜索解决办法，发现可以通过修改simulink的Solver修改运行的步长。

三相桥式电压型逆变器电路的建模与仿真实验

三相桥式电压型逆变器电路的建模与仿真实验摘要：本文在对三相桥式电压型逆变电路做出理论分析的基础上，建立了基于MATLAB的三相桥式电压型逆变电路的仿真模型并对其进行分析与研究，用MATLAB 软件自带的工具箱进行仿真，给出了仿真结果，验证了所建模型的正确性。

关键词：逆变；MATLAB；仿真第一章概述1.1电力电子技术顾名思义，可以粗略地理解，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。

电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。

电力电子技术中所变换的"电能"和"电力系统"所指的"电力"是有一定差别的。

两者都指"电能"，但后者更具体，特指电力网的"电力"，前者则更一般些。

具体地说，电力电子技术就是对电能进行变换和控制的电子技术。

更具体一点，电力电子技术是通过对电子运动的控制对电能进行变换和控制的电子技术。

其中，用来实现对电子的运动进行控制的器件叫电力电子器件。

目前所用的电力电子器件均由半导体材料制成，故也称电力半导体器件。

电力电子技术所变换的"电力"，功率可以大到数百兆瓦甚至吉瓦，也可以小到数瓦甚至是毫瓦级。

信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换，这是二者本质上的不同。

1.2电力电子技术的应用（1）一般工业中，采用电力电子装置对各种交直流电动机进行调速，一些对调速性能要求不高的大型鼓风机近年来也采用变频装置以达到节能的目的，除此之外，有些对调速没有特别要求的电机为了避免启动时的电流冲击而采用软启动装置，这种软启动装置也是电力电子装置。

电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水以及电镀装置均需要大容量整流电源。

电力电子产品还大量应用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

SVPWM三相电压型逆变器的仿真研究

ＳＰＶＷＭ三相电压型逆变器的仿真研究
闰大新，于雁南，姜华
（黑龙江科技学院电气与信息工程学院，龙江哈尔滨黑１０２）５０７
摘
要：以三相电压型逆变器为基础，据空间矢量脉宽调制（ＶＷＭ）本原理详细分析研究了电压矢量作用时根ＳＰ基
配不当，间矢量调制产生的将不是正弦波，空如
果在实现数字化控制之前，用仿真处理方法对采ＳＰＶＷＭ控制规律进行仿真，为数字控制器的可
实现提供参考。在相关资料介绍中ＳＰＶＷＭ一般采用
闫大新，：ＶＷＭ三相电压型逆变器的仿真研究等ＳＰ
５７
中的Ｍ文件编程仿真，仅算法清晰，便灵活，不方容易找出仿真中存在的问题，且执行效率高，而
仿真中所编写的大部分程序经过修改后可直接移植到数字控制器中，高了开发效率。本文中提
作用时间，ｔ设和ｔ：为
ｗ
和
的作用时间，
为开关周期，据图３，相关电压矢量应根则
满足：
ｔｌ
＝
ｎ
逆变器分为８种开关状态，由于每相桥臂上下两个
开关为互补，以可用开关Ｓ，Ｓ的状态描述８所，Ｓ，个合成基本矢量，中６个为非零矢量，值为其幅２Ｄ／，Ｖ３相位依次相差６ ℃ ，０２个为零矢量，图２如所示。逆变器开关状态按逆时针变换，形成的电则压空间矢量轨迹为正六边形，６个基本电压空间矢量将平面分成６个扇区。在不同扇区内合成矢量的矢量不同，用时间也不同。为了判断￡作，所在扇区和作用时间，在取一３坐标系为基本坐／标系的同时，立相差１０Ｃ的ＡＢ坐标系及建２￣Ｃ

三相SPWM逆变器的调制建模和仿真详解

三相SPWM逆变器的调制建模和仿真详解随着电力电子技术的发展，SPWM正弦脉宽调制法正逐渐被人们熟悉，这项技术的特点是通用性强，原理简单。

具有开关频率固定，控制和调节性能好，能消除谐波，设计简单，是一种比较好的波形改善法。

它的出现为中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。

MATLAB软件具有强大的数值计算功能，方便直观的Simulink建模环境，使复杂电力电子装置的建模与仿真成为可能。

本文利用MATLAB／Simulink为SPWM逆变电路建立系统仿真模型，并对其输出特性进行仿真分析。

这样，在任一瞬间，将有3个桥臂同时导通。

可能是上面一个臂下面2个臂，也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。

因为每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行的，因此也被称为纵向换流。

当urU》uc时，给上桥V1臂以导通信号，给下桥臂V4以关断信号，则U相相对于电源假想中点N的输出电压uUN=Ud／2。

当urU《uc时，给V4导通，给V1关断，则uUN=Ud／2。

V1和V4的驱动信号始终是互补的。

当给V1（V4）加导通信号时，可能是V1（V4）导通，也可能是二极管VD1（VD4）续流导通。

二、SPWM逆变器的工作原理及特点SPWM，他是根据面积等效原理，PWM波形和正弦波是等效的，对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。

电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验

电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验实验目的掌握电压型三相SPWM逆变器电路仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。

理解电压型三相SPWM逆变器电路的工作原理及仿真波形。

实验设备：MA TLAB/Simulink/PSB实验原理电压型三相SPWM逆变器电路如图7-1所示。

图7-1 电压型三相SPWM逆变器电路实验内容启动Matlab，建立如图7-2所示的电压型三相SPWM逆变器电路结构模型图。

图7-2 电压型三相SPWM逆变器电路模型双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图7-3、7-4、7-5、7-6、7-7、7-8所示。

图7-3 直流电压源模块参数图7-4 通用桥模块参数图7-5 PWM发生器模块参数图7-6 负载Ra模块参数图7-7 负载Rb模块参数图7-8 负载Rc模块参数系统仿真参数设置如图7-9所示。

图7-9 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到输出端三相交流电流、输出端交流电压uab、输出端交流电压ubc、输出端交流电压uca的仿真波形，如图7-10所示。

图7-10 电压型三相SPWM逆变器电路仿真波形（输出频率为50Hz）在PWM发生器模块中，将逆变桥输出电压频率设置为200Hz，此时的仿真波形如图7-11所示。

图7-11 电压型三相SPWM逆变器电路仿真波形（输出频率为200Hz）改变PWM发生器模块的输出电压频率参数，即可得到不同工作情况下的仿真波形。

例如将逆变桥输出电压频率设置为25Hz，此时的仿真波形如图7-12所示。

图7-12 电压型三相SPWM逆变器电路仿真波形（输出频率为25Hz）又例如将逆变桥输出电压频率设置为10Hz，此时的仿真波形如图7-13所示。

图7-13 电压型三相SPWM 逆变器电路仿真波形（输出频率为10Hz ）实验总结1、总结电压型三相SPWM 逆变器的工作原理。

如上图。

电路采用双极性控制方式。

,,a b c 三相的PWM 控制通常公用一个三角波载波c u ，三相的调制信号a r u 、b r u 、c r u 依次相差120°。