三相逆变器双极性SPWM调制技术的仿真.

目录

一摘要 (1)

二引言 (2)

三三项逆变器SPWM调制原理 (2)

四SPWM控制方式 (3)

4.1SPWM包括单极性和双极性两种调制方法 (3)

4.2调制法 (4)

五用MATLAB下的SIMULINK和SIMPOWERSYSTEMS工具箱构建三相桥式逆变器SPWM调制的仿真模型 (8)

5.1触发脉冲调制电路（SUBSYSTEM封装模块） (9)

5.2主电路（SUBSYSTEM1封装模块） (14)

六三相桥式逆变器SPWM调制的仿真波形 (15)

6.1示波器B、C、D、E、F仿真的波形图 (17)

七频谱分析 (23)

7.1对相电压UN’、VN’、WN’输出电压进行谐波分析 (23)

7.2对负载的线电压U UV、U VW、U WU的输出波形进行谐波分析 (25)

7.3负载VN的相电压UN、VN、WN输出波形进行谐波分析 (27)

八结语 (28)

九参考文献 (28)

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。

ABSTRACT：In the electric power electronic technology, PWM (Pulse Width Modulation) controls is carries on the modulation to the pulse width the ly through carries on the modulation to a series of pulse width, comes equivalent to obtain needs the profile (including shape and peak-to-peak value).The present paper take the three-phase invertor bipolarity SPWM modulating technology modulating technique simulation as an example, through has utilized Matlab/Simulink and Power System the Block(PSB) electrical power system module collection toolbox simulation environment, carries on the modelling, the computation and the simulation analysis to the electric pares N through the adjustment carrier, watches the output wave shape with the oscilloscope the change.Moreover, uses subplot to make the voltage waveform as well as the spectrograph which the phase voltage, the interphase current, the line voltage, the different component withstand, and analyzes.

关键词：PWM 三相逆变器载波比N 示波器仿真波形

二 引言

PWM 控制技术是在电力电子领域有着广泛的应用，并对电力电子技术产生十分深远的影响的一项技术。近年来，PWM 控制技术在整流电路中也开始应用，并显示了突出的优越性。尤其是在逆变电路中应用最具有代表性。可以说，正是由于PWM 控制技术在逆变电路中的广泛而成功的应用，才奠定了PWM 控制技术在电力电子技术中的突出地位。以三相逆变器双极性SPWM 调制技术的仿真为例，对PWM 更深一步的了解与掌握。

三 三项逆变器SPWM 调制原理

PWM 控制技术在逆变电路中的应用十分广泛，目前中小功率的逆变电路几乎都采用了PWM 技术。常用的PWM 技术主要包括：正弦脉宽调制(SPWM)、选择谐波调制（SHEPWM ）、电流滞环调制（CHPWM ）和电压空间矢量调制（SVPWM ）。

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，正是基于这个理论，SPWM 调制技术才孕育而生。 重要理论基础——面积等效原理

a)矩形脉冲 b)三角脉冲

环节的输出响应波形基本相

c)正弦半波脉冲d)单位脉冲函数

图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲

四SPWM控制方式

4.1 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。

（2）如果在正弦调制波半个周期内，三角载波在正负极性之间连续变化，则SPWM波也是在正负之间变化，叫做双极性控制方式。

图2双极性PWM控制方式

其中：载波比——载波频率f c与调制信号频率f r 之比N，既N = f c / f r 调制度――调制波幅值Ar与载波幅值Ac之比，即Ma＝Ar/Ac