三相逆变器电流滞环控制仿真
(完整版)三相逆变器SPWM的仿真
目录一摘要 (2)二三项逆变器SPWM调制原理 (2)三SPWM逆变电路及其控制方法 (2)3.1SPWM包括单极性和双极性两种调制方法 (2)3.2调制法 (3)3.3特定谐波消去法 (4)四三相桥式逆变器SPWM调制的仿真型 (5)4.1SUBSYSTEM封装模块 (6)4.2SUBSYSTEM1封装模块 (7)五三相桥式逆变器SPWM调制的仿真波形 (7)六频谱分析 (14)6.1对相电压UN’、VN’、WN’输出电压进行谐波分析 (14)6.2对负载的线电压U UV、U VW、U WU的输出波形进行谐波分析 (16)6.3负载VN的相电压UN、VN、WN输出波形进行谐波分析 (17)七结语 (19)八参考文献 (19)三相逆变器双极性SPWM调制技术的仿真一摘要：在电力电子技术中，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波形（含形状和幅值）。
本论文以三相逆变器双极性SPWM调制技术的仿真为例，通过运用了Matlab/Simulink和Power System Block(PSB)电力系统模块集工具箱仿真环境，对电路进行建模、计算和仿真分析。
通过调节载波比N，用示波器观看输出波形的改变。
另外，采用subplot作出相电压、相电流、线电压、不同器件所承受的电压波形以及频谱图，并加以分析。
关键词：PWM 三相逆变器载波比N 示波器仿真波形二三相逆变器SPWM调制原理在采样控制理论中有一个重要的结论：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。
图1中各个形状的窄脉冲在作用到逆变器中电力电子器件时，其效果是相同的，是指环节的输出响应波形基本相同。
重要理论基础——面积等效原理a)矩形脉冲b)三角脉冲c)正弦半波脉冲d)单位脉冲函图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲三SPWM逆变电路及其控制方法3.1 SPWM包括单极性和双极性两种调制方法（1）如果在正弦调制波的半个周期内，三角载波只在正或负的一种极性范围内变化，所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内，叫做单极性控制方式。
电流滞环控制的逆变器仿真研究
电流滞环控制的逆变器仿真研究郭鹏;齐安新;马载恒;杨昊;高丁义【摘要】随着传统能源的衰竭,人们开始研究新的能源,如风力发电、太阳能发电等.能否将零散的电源灵活、高效的运用,逆变器发挥着重要的作用.本设计采用MATLAB/SIMULINK2015为平台,以电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)为控制单元搭建了一种单相全桥逆变器仿真系统.整套系统主要由主电路、控制电路和采样电路三部分组成.在调制方法的选择上利用了双极性调制的方式.系统给定电流为逆变器的参考电流,反馈电流为逆变器输出电流,实现了闭环控制.设计的滞环控制逆变器输出电流能跟随参考电流变化,输出交流电流正弦度好,总谐波失真率较小,仿真结果与理论分析的数据基本吻合,说明了实际的可操作性.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)011【总页数】5页(P161-165)【关键词】电流滞环;逆变器;仿真研究;滤波器【作者】郭鹏;齐安新;马载恒;杨昊;高丁义【作者单位】陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司,陕西宝鸡721000;陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司,陕西宝鸡721000;陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司,陕西宝鸡721000;陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司,陕西宝鸡721000;陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司,陕西宝鸡721000【正文语种】中文【中图分类】TM315进入21世纪以来，随着能源危机和环境危机的日益加重，新能源发电及其相关研究得到了前所未有的重视[1]。
风能、太阳能等新能源的并网发电均离不开逆变器。
在控制方面，对并网逆变器的要求是能实时检测电网电压的幅值、频率、相位，以保持与电网电压同步，为无冲击并网做好准备，并且要求输出电压、电流的谐波小[2]。
早期的逆变器在控制方面使用了SPWM算法来实现对整体系统的控制功能，但缺点如下所示[3-6]：其一如果负载是非线性的话，逆变器的适应能力就不是很好了，逆变器的输出端的电压的波形就会发生严重的变形甚至不为正弦波，输出的波形就不在完整；其二是控制时间，控制发出的控制信号在控制时间上总有控制不到的地方，同样也会让逆变器的输出端电压的波形发生变形；其三是不具备反馈功能，由于不具备反馈功能导致整套系统的控制功能不够及时和准确。
基于同步旋转坐标的三相逆变器控制系统仿真
端相电压;u a b、u bc、u ca为负载端线电压。
图1中点插入Δ/Y型变压器的逆变器结构三相逆变电源中插入变压器的原边采用Δ型连接时可以阻止三相逆变桥输出的SPWM波形中的3次谐波分量输入到二次侧绕组中去。
Δ/Y型连接变压器的输出不存在零序电压,但是Δ/Y0型连接变压器的输出在负载不对称的情况下却存在零序电压,若此时在同步旋转坐标系下采用PI调节器进行控制,由于直流信号不通过变压器,零序电压分量并不能经过变压器输出到负载端,因此,逆变电源输出电压零序分量不可控。
但是在变压器一次侧的滤波电感对变压器的零序输图3三相逆变器主电路模块其中,T 2为负序旋转变换矩阵:T 2=23cos ωt cos(ωt+2π/3)cos(ωt-2π/3)-sin ωt -sin(ωt+2π/3)-sin(ωt-2π/3)[](9)从式子(5)、(8)得到正、负序分量经过abc/dq 变换后,分别转换为两个直流分量U d,p 、U q,p 和U d,n 、U q,n 。
参考量和输出电压正序分量的反馈量都是直流量,同步旋转坐标系PI 控制器的积分作用能迫使正序输出量无静差地跟踪参考量。
abc/dq 变换后,正、负序分量都为直流量,负序分量可以按照正序分量的补偿方法采用PI 控制器对负序分量进行无静差的跟踪。
根据此思想,将三相逆变器的输出进行正、负序分解,分别对正序和负序分量进行dq 变换,转换为直流分量,然后采用两组PI 控制器对正、负序进行补偿,达到零稳态误差调节,然后再分别经过dq 逆变换合成三相量。
图4三相负载线电压uo 与线电流io3系统建模根据控制原理,构建如图2所示的系统模块,其中子模块intever 为三相逆变器主电路模块,如图3所示。
图3中DC Voltage Source 是直流电源,值为183V,选择IGBT 为三相逆变桥开关器件,PWM 波的调制输出作为三相逆变桥中IGBT 的g定义三相电压不平度为三相线电压之间的最大偏差与额定输出电压的百分比,ZL 为额定逆变器负载值对应负载。
基于滞环电流控制三相整流器的开关频率分析与仿真
∑ｅ ＝ ∑ｉ ｋ ＝ Ｏ
式中： ｓ 为单极性二值逻辑 开关 函数 ； ｆ １上桥臂导通 ． 下桥臂关断 ０ 上桥臂关断 ． 下桥臂导通Ｌ ｋ ＝ 。 ＇ 。 ， ） ； ｉ 为Ｖ Ｓ Ｒ直流侧 负载 电流 ；
－ （ Ｓ ｋ －
）
（ ２ ）
设斩波开关周期 为 ． 则上式 的增量式为
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ｈ ｙ ｓ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｃ ｕｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ；ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｉ ｎ ｇ ｒｅ ｆ ｑｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ；ｍａ ｔ ｈｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ；Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ／ Ｓｉ ｍｕ ｌ环控 制 三相 整 流 器 的开 关频 率 进行 了分析 ， 得 出开 关频 率 与 电感值 和 滞
环 宽度 的 关 系， 并在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ／ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ环境 下进 行 了仿 真 ， 仿真 结果 验证 了分 析结论 。
关键 词 ： 滞环 电流控制 ； 开关频 率 ； 数 学模 型 ； Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ／ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ
电压型整流器拓扑 结构 ， 在 三相静止坐标 系（ ｏ ， ｂ ， ｃ ） 中， 利
用电路基 本定律（ 基尔霍夫 电压 、 电流定律） 对三 相电压型
整流器所建立 的一般数学描述。三相电压型整流器拓扑结 构如图 １ 所示 。
该数学模 型在 以下假设条件下建立 ： （ １ ）电网电动势为三相平稳的纯正弦波电动势 ｅ ， ｅ ，
ｅ ） ；
青睐 ．为使滞环 电流控 制技术在得 到 良 好 电流跟踪性 能、
功率 因数 的 同时 ， 有 效的控制 开关频 率 ， 有必 要对滞 环 电 流控制 技术开关 频率进行 分析 ，为设 计者 提供一定 的参
滞环控制
电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术的仿真桂寒 120100068摘要:电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术的仿真所采用的器件简单,利用simulink 工具分析了在电流跟踪控制中采用滞环宽度并讨论了滞环宽度与开关频率与控制精度之间的关系,给出了各波形。
关键词:电流滞环控制 脉宽控制 滞环宽度控制法 1. 前言 2.应用PWM 控制技术的变压变频器一般都就是电压源型的,它可以按需要方便地控制其输出电压,为此前面两小节所述的PWM 控制技术都就是以输出电压近似正弦波为目标的。
但就是,在电流电机中,实际需要保证的应该就是正弦波电流,因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值,不含脉动分量。
因此,若能对电流实行闭环控制,以保证其正弦波形,显然将比电压开环控制能够获得更好的性能。
2、 电流滞环跟踪控制原理2、1 单相电流滞环控制原理常用的一种电流闭环控制方法就是电流滞环跟踪 PWM(Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM)控制,具有电流滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的A 相控制原理如1图所示。
图1 电流滞环跟踪控制的A 相原理图图中,电流控制器就是带滞环的比较器,环宽为2h 。
将给定电流 *a i 与输出电流 a i 进行比较,电流偏差 ∆ a i 超过时 ±h ,经滞环控制器HBC 控制逆变器 A 相上(或下)桥臂的功率器件动作。
B 、C 二相的原理图均与此相同。
采用电流滞环跟踪控制时,变压变频器的电流波形与PWM 电压波形示于图6-23。
⏹ 如果, a i < *a i , 且*a i - a i ≥ h ,滞环控制器 HBC 输出正电平,驱动上桥臂功率开关器件V1导通,变压变频器输出正电压,使a i 增大。
当增长到与*a i 相等时,虽然滞环比较器的输入信号的符号发生了变化,但HBC 仍保持正电平输出,保持导通,使a i 继续增大 ⏹直到达到a i = *a i + h , a i = –h ,使滞环翻转,HBC 输出负电平,关断V1 ,并经过延时后驱动V4,直到电流的负半周V4才能导通。
三相逆变器电流滞环控制仿真
三相逆变器电流滞环控制仿真
1仿真模型
主电路如图1所示，使用“Three-Phase V-I Measurement”模块是为了检测实际的电流负载。
三相电流指令是相位互差的正弦信号。
图1 三相逆变器电流滞环控制仿真模型
电流滞环控制子系统模块（Current Regulator）内部结构如图2所示，滞环比较器采用的是“Relay”模块的环宽为0.2A。
图2 Current Regulator内部结构
2仿真结果分析与结论
交流相电压、相电流、线电压和直流电流波形在环宽分别为
、、和的图形分别如下。
负载谐波分析如下图图所示。
相电压和线电压的基本形状与SPWM逆变器类似。
电流近似正弦波，基本能够跟踪指令信号，在指令信号上下呈锯齿状波动。
负载电流的频谱与SPWM逆变器有着明显不同，它有各次谐波，不再像SPWM逆变器那样具有与载波频率有关的特定次谐波。
从环宽分别为、、和的交流相电压、相电流、线电压和直流电流波形可以看出，环宽过宽时，开关频率低，但跟踪误差增大；环宽过窄时，跟踪误差减小，但开关的动作频率过高，开关损耗随之增大。
滞环控制三相电流跟踪型逆变器的MATLAB仿真
7 滞环控制三相电流跟踪型逆变器的MATLAB仿真7.1滞环控制三相电流跟踪型逆变器的原理和仿真模型7.1.1滞环控制三相电流跟踪型逆变器的原理常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪 PWM（Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM）控制，具有电流滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的A相控制原理如7-1图所示。
图7-1 电流滞环跟踪控制的A相原理图图中，电流控制器是带滞环的比较器，环宽为2h。
将给定电流i*a 与输出电流i a进行比较，电流偏差∆i a超过时±h，经滞环控制器HBC控制逆变器A相上（或下）桥臂的功率器件动作。
B、C二相的原理图均与此相同。
⏹如果，i a < i*a ，且i*a - i a ≥h，滞环控制器 HBC输出正电平，驱动上桥臂功率开关器件V1导通，变压变频器输出正电压，使增大。
当增长到与相等时，虽然，但HBC仍保持正电平输出，保持导通，使继续增大⏹直到达到i a= i*a+ h，∆i a = –h，使滞环翻转，HBC输出负电平，关断V1 ，并经延时后驱动V4但此时未必能够导通，由於电机绕组的电感作用，电流不会反向，而是通过二极管续流，使受到反向钳位而不能导通。
此后，逐渐减小，直到时，，到达滞环偏差的下限值，使 HBC 再翻转，又重复使导通。
这样，与交替工作，使输出电流给定值之间的偏差保持在范围内，在正弦波上下作锯齿状变化。
从图 7-2 中可以看到，输出电流是十分接近正弦波的。
图7-2 电流滞环跟踪控制时的电流波形图7-2给出了在给定正弦波电流半个周期内的输出电流波形和相应的相电压波形。
可以看出，在半个周期内围绕正弦波作脉动变化，不论在的上升段还是下降段，它都是指数曲线中的一小部分，其变化率与电路参数和电机的反电动势有关。
图7-3 三相电流跟踪型PWM逆变电路图7-4 三相电流跟踪型PWM逆变电路输出波形因此，输出相电压波形呈PWM状，但与两侧窄中间宽的SPWM波相反，两侧增宽而中间变窄，这说明为了使电流波形跟踪正弦波，应该调整一下电压波形。
单相和三相逆变器SPWM调制技术的仿真与分析
目录1.引言 .......................................................................................... - 2 -2.PWM控制的基本原理........................................................... - 2 -3.PWM逆变电路及其控制方法............................................... - 3 -4.电路仿真及分析 ...................................................................... - 4 -4.1双极性SPWM波形的产生 . (4)4.2三相SPWM波形的产生 (6)4.3双极性SPWM控制方式单相桥式逆变电路仿真及分析-7-5.双极性SPWM控制方式的单相桥式逆变电路和三相逆变电路比较分析 .................................................................................. - 12 -6.结论 ........................................................................................ - 13 -7.参考文献 ................................................................................ - 13 -1. 引言PWM 技术的的应用十分广泛，目前中小功率的逆变电路几乎都采用了PWM 技术。
它使电力电子装置的性能大大提高，因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。
PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的成功应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
三相变流器神经网络滞环控制研究论文
三相变流器神经网络滞环控制研究论文摘要：神经网络技术在人工智能、自动控制以及模式识别等领域的研究与应用正方兴未艾。
而滞环电流控制是一种传统常规的电流控制方式，在功率因数校正和无功补偿等领域有着广泛的应用。
该文介绍了三相变流器的BP神经网络滞环电流内环控制，该方案可实现神经网络对快速变量的控制，提高滞环控制的性能，使系统对参数的变化有较强的不灵敏性和鲁棒性。
该文分析了三相电源不平衡、某一路电流反馈丢失的工况下，系统的控制特性。
为了使系统在轻负载下得到良好的频谱特性，采用实时变误差增益的控制策略，并讨论了容差带下限。
同时借助于矢量调制的思想，结合神经网络滞环调节器，优化系统性能，减小系统EMI和开关损耗。
关键词：神经网络；滞环；变流器1引言如何提高工业用电的效率和减小谐波污染已倍受关注。
在工业用电中，大部分电能是要经过变换才能用于生产的。
由于快速功率开关性能的进一步提高，基于脉宽调制功率变换电路已经日益成为人们提高供电系统功率因数，降低谐波污染的有力工具，因而成为人们研究的热点。
其中三相全控型电压源功率变换装置，主电路如图1所示。
经过十余年的研究，已经开始实用化[1,2]。
三相变流器的最流行的控制方式是采用双环控制。
外环用于调整输出电压，快速的电流内环调节器常用来调节交流输入电流使其跟踪期望的电流轨迹，得到单位功率因数和低谐波的电流。
为提高系统的性能，采用神经网络滞环调节器[4~6]。
神经网络控制作为一种极有潜力的控制手段吸引了众多的学者，因神经网络具有并行处理能力、自学习能力、容错能力，很适合于处理非线性系统的控制问题。
在相对变化较慢的速度、温度、位置等物理量控制中取得成功的应用。
但在速度较快的物理量的控制中，应用较少。
在电力电子学领域，神经网络多用于系统模型辨识，故障诊断等。
随着DSP的运算速度的不断增加，使神经网络在快速量控制中应用成为可能。
在各种变流器直接电流控制方式中，滞环控制是一种有效、简单的控制方式，两者的结合可以发挥各自的优势。
三相PWM滞环整流器的仿真研究
三相PWM滞环整流器的仿真研究作者：王亭岭张鑫克张梦圆张宇来源：《世界家苑》2018年第12期摘要：在本文中笔者介绍了三相PWM整流器在三相静止坐标系和d-q旋转坐标系下的简化数学模型。
建立了电流内环和电压外环双闭环PWM整流器的简化数学模型。
利用MATLAB对系统进行仿真，实现了DC电压稳定输出。
分析了整流器参数对系统的影响。
关键词：PWM整流器；PI调节；闭环控制；MATLAB仿真一、引言由于交流电动机具有结构简单、易于实现高速、高压、大电流、大容量等优点，因而在高速铁路中得到广泛应用。
中国因此采用了交流高速交流供电方式。
整流器是将三相交流电转换成直流电的装置。
因此，整流器在高速铁路领域得到了广泛的应用。
三相电压型PWM整流器可以通过调节电压电流相位差从而提高功率因数而得到广泛应用。
在本文中，首先基于坐标变换建立了相应的数学模型，然后对模型解耦得到PI调节控制模型并讨论了相关参数对整流器的影响。
最后通过MATLAB仿真，获得了理想的结果。
二、为什么要发展PWM整流器如今，越来越多的AC/DC转换的需求使得整流器广泛的使用在各行各业。
然而，以前的整流器通常采用二极管组成的非线性电路或由晶闸管组成的相控整流电路，而这些非线性开关元件导致了大量的谐波和无功功率被注入电网。
为后续用电器的使用带来了极大的麻烦，并且消耗了大量的能量在功率上。
因此，消除谐波污染，提高功率因数，提高电网的质量、输电效率和使用效率已成为现代电力电子技术中一个重要而实用的问题。
三、三相PWM整流器数学模型三相电压型PWM整流器的主电路拓扑结构如图1所示。
3.1 建立三相PWM整流器的数学模型假设电网电压三相对称稳定，根据基尔霍夫定定律，由图1可列出系统微分方程如下：3.2 基于d-q旋转坐标的数学模型通过坐标变换，三相电压型PWM整流器在dq旋转坐标系中的模型可描述为：上式中，ed，eq——三相电网电动势矢量的d、q分量；vd，vq——三相VSR交流侧电压矢量的d、q分量；id，iq——三相VSR交流侧电流的d、q分量；p——微分算子。
三相逆变器的分析与仿真
插图清单
引言
最近几十年,世界各国环境压力越来越大，同时传统能源供应越来越吃紧。各国科技人员一边大力研究节能降耗，另一方面也在积极寻求可替代的新能源，诸如太阳能、风能、潮汐能等。这些新能源都有一个共同特点，直接由发电机发出的电能需要一系列转变才能为人类利用。逆变器，在这个转化过程中扮演者很重要的地位。在以往的太阳能发电系统中，电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器(CSI)获得最广泛的使用。但这两种逆变器在自身原理上都有较大的缺陷，总结为两点，第一，逆变桥需要加入死区时间，使系统输出电压电流畸变增大；第二，输出端电压只能低于或高于输入端电压，当输入电压波动范围大则需另外附加升压或降压环节，降低了系统整体效率。那么SPWM正弦脉冲调制拥有了不同的优点及特点比如说开关频率固定而且它的控制和调节性能是是其他调制技术所不能代替的，需要说明的一点是它能消除电压中的谐波使输出波形中只含固定频率的高次谐波分量。由于SPWM技术的发展和广泛应用，为逆变器的发展也提供了很大的进步空间。本文最后提到的研究对象Z源逆变器是由美国密西根州立大学彭教授提出，能克服传统逆变器的缺点，实现输入电压范围宽、兼具升降压，不需要死区等优点。逆变器的研究逐渐成为电气领域的热点，对于能量的转换具有非常大的现实意义。
学号：
毕业论文（设计）
课题三相逆变器的分析与仿真
学生姓名
院部电气工程学院
专业班级电气工程及其自动化2班
指导教师
二○一四年六月
三相逆变器的分析与仿真
摘要
本文主要介绍三相逆变器和逆变器两种逆变器，分别对两种逆变器进行了原理和各自的作用简单分析。首先提到传统逆变器，在传统逆变器中最典型的就是最常使用到的即电压源型和电流源型逆变器。所谓的逆变器其工作整个过程和最终的输出就是把直流电转变成交流电来作为输出，其中逆变电路和半导体功率集成器件是组成其结构的最主要的两大部分。在逆变器的整个逆变系统中，逆变实现的核心就是逆变电路。一个完整的逆变电路应该包括输入与输出、控制与保护电路等，都是通过半导体开关器件的导通与关断来完成整个逆变系统的工作。SPWM技术成为目前应用最为广泛的PWM技术，三相SPWM逆变器其特点而且是有良好的调节性能、适用性强和更易于控制等优点；三相Z源逆变器克服了传统逆变器的缺点实现输入电压范围宽、兼具升降压，不需要死区等优点，得到良好应用。因此，我们在对逆变器的功能和实现原理的简单研究其意义是很重要的。本文首先从总体原理结构再到部分进行分析，最后用MATLAB进行了原理图绘制和仿真，并对仿真结果进行分析，最后总结收获。
三相整流-逆变电路仿真-论文
三相整流-逆变电路仿真-论文整流与逆变一直是电力电子变流技术的热点之一。
其基本理论与方法已成熟几十年了，但随着整流---逆变电路在工业生产和日常生活中的广泛应用，其对电网带来的谐波污染问题日益突出，另一方面在电机调速应用领域，整流---逆变电路的性能直接影响着调速系统的性能，因此近些年来对整流---逆变电路性能的改善方面提出了许多方法，并成为热点之一。
在研究方法上，前期仿真可节省经费，提高研究效率，成为理论阶段的一个重要环节。
在MATLAB的Simulink中专门设置了电力系统“SimPowerSystems”的模块库，包括10类模块库，即电源元件库（ElectricalSources）、线路元件库（Elements）、电力电子元件库（PowerElectornics）、电机元件库（Mahines）、连接元件库（Connectors）、电路测量模块库（Measurements）、附加元件库（Extras）、演示教程（Demos）、电力图形读者接口（Powergui）和电力系统元件库（Powerlib-models）。
二、设计要求1、可自选参数搭建仿真系统。
2、可参考指导老师提供的参考资料搭建仿真系统。
3、可利用图书馆资源及网络资源查阅资料搭建仿真系统。
4、充分熟悉SimPowerSystems库中的各类元件。
5、报告中要介绍所用到的关键库元件应用原理、参数设定等。
6、列出建立系统的步骤。
7、列清仿真结果图。
三、设计步骤1、添加元器件并设置相关参数：（1）、添加AC Voltage Source功能模块：点击SimPowerSystem模块库,->点击Electrical Source,即可调出该模块，->并取名为Va，->双击它,->弹出它的属性参数设置框，->将Peak amplitude/V（峰值）设置为10e3;Phase/deg（相位）设置为0；将Frequency/Hz（频率）设置为50；同理，再调用该模块，取名为Vb,将Peak amplitude/V（峰值）设置为10e3; Phase/deg（相位）设置为120；将Frequency/Hz（频率）设置为50；同理，再调用该模块，取名为Vc,将Peak amplitude/V（峰值）设置为10e3; Phase/deg（相位）设置为-120；将Frequency/Hz（频率）设置为50；如图1（a）、（b）、（c）所示。
三相电压型逆变器的仿真设计
1 引言1.1 课题由来和探究的意义在近几十年的发展中，逆变电路的应用变的越来越广泛。
但是现实中如蓄电池、太阳能电池等都是直流电，而在工厂、家庭、交通等领域所用的电中交流电占据了很大的比例，为了能够给这些负载提供所需电源，就需要使用逆变电路[1]。
随着电力电子学以及微电子技术的不断创新，相对于传统的电压型逆变电路，采用了脉冲调制技术不仅可以把直流变成交流，同时还能够进行调压、调频。
作为一个不断创新的革命力量，凭借着可靠性、成本性能和高效节能等优势，逆变电路拥有广阔的市场和发展前景[2]。
可以说正是由于逆变电路的不断发展，脉冲宽度调制技术才有了长足的发展，并在电力电子技术领域中取得了至关重要的地位。
又由于大功率电子设备结构比较复杂，如果直接对装置进行逆变实验，费用是相当昂贵而且很费时间，因此在发展的过程中，我们需要利用计算机仿真技术，对设备的运行机制和特点进行有效性的试验，以达到预测问题并解决问题的同时缩短研制时间的目的。
而Matlab软件拥有强大的数值计算功能以及直观的Simulink仿真平台，使得复杂电力电子装置在建模仿真方面成为可能。
1.2 研究方法和内容本课题将针对现今社会对逆变式电源的需求，按照设计思路对逆变过程进行剖析，然后利用Matlab仿真软件对逆变系统进行了设计、建模、Matlab 的仿真与谐波分析等。
在此之前还会对设计过程所需要的原理进行一定的分析，以及对所要用的元器件的也会简要介绍一下。
1.3 本章小结本次设计根据选题表中的要求，对系统和最终成果进行大体的描述。
阐述了本课题的由来与研究意义以及所要实现的目的和要求。
2 SPWM逆变器原理与分析2.1 SPWM原理在逆变电力系统中尤其是在中、小型的逆变电力系统中，PWM调制技术的使用是非常广泛的。
然所谓的PWM控制技术就是脉宽调制控制技术，其原理就是利用全控型电力电子器件(本课题选用的是IGBT)的通断，把直流电压逆变成具有一定形状的能够满足输出需求的电压脉冲序列，从而在惯性电路中实现输出电压的变压、变频控制的目的，同时还会在一定程度上消除谐波，这种技术简称为PWM控制技术。
完整版三相SPWM逆变器仿真
三相SPWM逆变器仿真、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 DI的大小。
这就是正弦脉宽调制（sine pulse widthmodulated,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：图一1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0可以认为与三相Y接负载中点0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120°,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0'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。
三相逆变器仿真
学号：0121111360719课程设计题目三相逆变器仿真学院自动化学院专业自动化班级自动化1103班姓名黄诚指导教师吴勇2014 年 1 月9 日目录1概述及设计要求 (1)1.1概述 (1)1.2设计要求 (1)2方案比较及认证 (2)2.1升压电路模块方案选择 (2)2.2逆变电路方案选择 (2)2.3闭环反馈电路设计 (2)2.4总体电路方案设计 (2)3系统原理说明 (4)3.1升压斩波电路 (4)3.2三相电压型桥式逆变电路 (4)3.3SPWM逆变器的工作原理 (5)3.4S IMULINK仿真环境 (5)4 仿真建模 (7)4.1升压斩波电路仿真建模 (7)4.2三相桥式PWM逆变电路仿真建模 (8)4.3闭环反馈电路仿真建模 (8)4.4三相逆变电源总体电路仿真建模 (9)5仿真结果 (11)5.1直流升压斩波电路仿真结果 (11)5.2三相桥式PWM逆变电路仿真实现结果 (11)5.3闭环反馈电路仿真实现结果 (12)5.4三相逆变电源总体仿真实现结果 (13)6总结 (15)参考文献 (16)三相逆变器仿真1 概述及设计要求1.1 概述电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术的应用范围十分广泛，它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。
PWM控制技术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，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）；面积等效原理是PWM技术的重要基础理论。
本文主要通过对逆变电源的Matlab仿真，研究逆变电路的输入输出及其特性，以及一些参数的选择设置方法。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
滞环电流控制的新型三相电压型变流器
滞环电流控制的新型三相电压型变流器电力变压器是一种重要的电力电学设备，它的正确工作有利于发电厂的有效运行，还有助于控制和改善电网的质量。
目前，三相电压型变流器已经广泛应用于发电厂和电力电子设备中，因其良好的稳定性、负载特性和空载特性，使用它可以有效地改善电网质量。
本文针对滞环电流控制的新型三相电压型变流器进行了研究，介绍了其结构特点、电路特性及其原理。
滞环电流控制的新型三相电压型变流器的结构主要包括三部分：一是电源部分，由相位控制单元、滞环电流控制单元、变压器绕组及其他关键元件组成；二是电机部分，具有两个相的三相异步电机；三是控制部分，由模块化的控制芯片组成，负责对三相电压型变流器的运行状态和控制参数进行实时监控和控制。
滞环电流控制的新型三相电压型变流器的电路特性主要是滞正环、滞环和控制环三部分构成的调节环路，其中滞正环由电源、负载和滞正环电路构成，具有自动调节和补偿的作用；滞环电路由滞环控制电路和滞环调节电路构成，具有控制能量的作用；控制环电路由控制电路和控制输入设备构成，具有控制系统的作用，保证系统稳定性。
滞环电流控制的新型三相电压型变流器的工作原理是：首先，将滞环控制单元的实时电流信号发送到控制器；然后，控制器根据输入的电流信号来控制电源模块的输出电压，让电流信号与设定的电流信号保持一致；最后，电源模块输出的电压及电流供负载使用，实现功率控制。
以上是滞环电流控制的新型三相电压型变流器的结构特点、电路特性和原理的介绍，它具有良好的稳定性、负载特性和空载特性，受到许多电力发电厂和电力电子设备的青睐。
滞环电流控制的三相电压型变流器被广泛应用于电力电子设备和发电厂，可以有效地改善电网质量，提高用电效率。
可以说，滞环电流控制的新型三相电压型变流器是一项有重要意义的技术发明，它的发展和应用，为发电厂的安全运行和电网的质量提高做出了重要的贡献。
三相逆变器双闭环控制系统仿真研究
三相逆变器双闭环控制系统仿真研究胡维飞; 张永明【期刊名称】《《现代计算机（专业版）》》【年(卷),期】2019(000)027【总页数】5页(P32-36)【关键词】双闭环控制; 极点配置; 滤波参数【作者】胡维飞; 张永明【作者单位】上海电机学院电气学院上海 201306【正文语种】中文0 引言三相逆变器作为目前极其常见的电子设备，针对其输出端的要求也越来越高，例如当负载频繁变化时表现出较硬的输出外特性、鲁棒性好[1]。
目前，对三相逆变系统控制器的研究，主流方法是采用比例积分[2-3]或者PR 控制[4]、重复控制[5]或者无差拍控制[6]等。
对于直流输入信号，其中PI 可以做到无静差跟踪，且具有控制结构简单、动态响应较快以及鲁棒性好等特点，在电气工程领域得到广泛应用。
比例谐振（PR）可以对某一特定频率的正弦交流信号进行跟踪。
但是PR 控制在计算时需要进行离散化处理，并且PR 动态响应速度不如PI 控制。
重复控制虽然可以消除幅值和相位的稳态误差，但是，利用该方法时输出周期有延迟且动态响应不佳，并且控制器的设计比较复杂。
无差拍控制虽然有着良好的动态响应，且无超调现象，但是其控制特性在系统参数变化时有较大的影响，鲁棒性较差，不利于对输出电压的控制[7]。
因此，本文将采用比例积分控制方案，利用电压外环电流内环的双闭环控制策略作为三相逆变器的控制系统。
本文通过详细介绍三相逆变器的数学模型，计算双闭环控制策略的传递函数，最后在MATLAB/Simulink 上搭建逆变系统的仿真模型，验证控制策略的有效性。
1 三相逆变器的数学模型1.1 基于三相静止坐标系的数学模型如图1 所示为三相逆变器的主电路拓扑结构，输出端采用LC 滤波电路，其中，其中r 为滤波器的等效阻抗。
直流侧输入电压为udc，A、B、C 三点电压分别为UA、UB、UC，他们是相对直流输入端中点P 的三相电压，输出端电感电流分别为ila、ilb、ilc，电容电压分别为Uoa、Uob、Uoc ，流入三相负载的电流分别为ioa、iob、ioc[8]。
三相逆变 电压闭环 simulink 仿真
本帖最后由Qyuan_1209 于2013-10-15 01:37 编辑
版本：Matlab 2013a
前段时间，在这个论坛下载了一个三相逆变器的simulink程序。
控制比较简单，为电压单闭环仿真，当时作者用函数编写的3/2变换等，下载之后仿真过程出现问题，修改成方效果还算可以，分享如斯，供刚入门的学习分享。
模型中，LC滤波还可以优化。
解决：可以参考LC滤波器设计，好好调试一番
添加感性负载之后，会出现三相电压不平衡。
解决：添加电流闭环控制
仿真原理图如图所示
仿真过程中GUI 中的Ts 设置方法：1、原理图空白处，单击右键，选中"Model Properties"
2、在出现的窗口中，对应位置初始化TS（见图）
simulink 仿真程序见附件。
11.png(37.07 KB, 下载次数: 1773)
纯阻性负载
22.png(52.65 KB, 下载次数: 1730)仿真原理图
33.png(19.92 KB, 下载次数: 899) Ts 初始化定义。
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三相逆变器电流滞环控制仿真
1仿真模型
主电路如图1所示，使用“Three-Phase V-I Measurement”模块是为了检测实际的电流负载。
三相电流指令是相位互差的正弦信号。
图1 三相逆变器电流滞环控制仿真模型
电流滞环控制子系统模块（Current Regulator）内部结构如图2所示，滞环比较器采用的是“Relay”模块的环宽为0.2A。
图2 Current Regulator内部结构
2仿真结果分析与结论
交流相电压、相电流、线电压和直流电流波形在环宽分别为
、、和的图形分别如下。
负载谐波分析如下图图所示。
相电压和线电压的基本形状与SPWM逆变器类似。
电流近似正弦波，基本能够跟踪指令信号，在指令信号上下呈锯齿状波动。
负载电流的频谱与SPWM逆变器有着明显不同，它有各次谐波，不再像SPWM逆变器那样具有与载波频率有关的特定次谐波。
从环宽分别为、、和的交流相电压、相电流、线电压和直流电流波形可以看出，环宽过宽时，开关频率低，但跟踪误差增大；环宽过窄时，跟踪误差减小，但开关的动作频率过高，开关损耗随之增大。