三项电压型逆变电路实验报告

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三相有源逆变电路实验报告

三相有源逆变电路实验报告

三相有源逆变电路实验报告三相有源逆变电路实验报告引言:在电力系统中,逆变器是一种重要的电力转换设备,它能将直流电能转换为交流电能。

而有源逆变器是一种能够主动控制输出电流和电压的逆变器,具有更高的灵活性和可调性。

本实验旨在研究三相有源逆变电路的工作原理和特性。

一、实验目的本实验的主要目的有以下几点:1. 了解三相有源逆变电路的基本结构和工作原理;2. 掌握三相有源逆变电路的实验操作方法;3. 研究三相有源逆变电路的输出特性。

二、实验装置和原理实验采用的三相有源逆变电路由三相桥式整流器、逆变桥、滤波电路和控制电路组成。

其中,三相桥式整流器将交流电源输入转换为直流电压,逆变桥将直流电压转换为交流电压,滤波电路用于平滑输出电压,控制电路用于控制逆变器的输出电流和电压。

三、实验步骤1. 按照实验要求连接实验电路,确保接线正确稳固;2. 打开电源,调整三相桥式整流器的控制参数,使其输出直流电压达到设定值;3. 调整逆变桥的控制参数,控制输出电流和电压的波形和幅值;4. 观察并记录输出电流和电压的波形和幅值;5. 根据实验结果进行数据分析和讨论。

四、实验结果与分析通过实验测量和观察,我们得到了三相有源逆变电路的输出电流和电压的波形和幅值。

根据测量数据,我们可以看到输出电流和电压的波形基本符合预期的正弦波形,且幅值可调。

这证明了三相有源逆变电路的正常工作和可调性。

在实验过程中,我们还发现了一些问题。

例如,在调整逆变桥的控制参数时,如果参数设置不合理,可能会导致输出电流和电压的波形失真或幅值不稳定。

因此,在实际应用中,需要根据具体要求和负载特性合理选择控制参数,以确保逆变器的稳定工作和输出质量。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了三相有源逆变电路的工作原理和特性。

我们学会了如何操作和调整逆变器的控制参数,以实现所需的输出电流和电压。

同时,我们也意识到了控制参数的合理选择对逆变器性能和输出质量的重要性。

在今后的工作中,我们将进一步研究和应用三相有源逆变电路,探索其在电力系统和工业自动化中的应用。

逆变实验报告

逆变实验报告
实验名称:逆变电路
实验目的:掌握逆变的电路和熟悉matlab仿真软件,同时通过调整触发延迟角观测仿真波形的变化来掌握逆变电路的要点。
实验原理:逆变整流变成直流的过程,该仿真实验主要是利用了全控器件IGBT的自关断能力进行换流。
实验电路图:
仿真电路图:
直流电源参数如下:
我们设定逆变后的电源频率为50Hz,所以触发脉冲的频率应该和逆变之后的电压同步,所以应该设置50Hz,即把周期设置为0.02s。根据IGBT 180度换流,设定14桥臂触发脉冲时间如下:(a为触发延迟角)。
载: 。
三相电压桥式逆变如下:
实验收获:仿真实验比实物实验要很多,因为操作简单且触发延迟角可以调整为任意值。

2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是研究三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理,探讨电路结构和特性,并对实际应用进行探究。

二、实验原理
三相桥式全控整流及有源逆变电路是自主控制全三相调制半桥型整流,并用PGL线圈构成有源逆变电路,将全桥式整流和有源等效件结合,组成的智能放大型结构无功补偿电路。

独特的PGL(Pulse Generator and Logic)系统控制全桥式整流,实现有效的三相调制,并给消耗功率的用电仪表供电。

三、实验装置
本次实验主要使用德国LreUro制造的三相桥式全控整流及有源逆变电路装置,包括输出及控制模块、专用电源模块和保护模块等。

四、实验步骤
1.根据实验原理,组装实验电路。

2.检查电路的丝印和引脚序号是否完整,如有损坏,可以用万用表检查是否符合等电位要求。

3.使用专用电源模块向实验电路供电,将调制输出和有源输出供给恒定电压和频率。

4.测量三相电压输出电流,检查三相等电压,检验实验电路正常工作。

五、实验结果
实验中得出结论:三相桥式全控整流及有源逆变电路能够形成正确的三相输出,具有较高的调制率,输出电压、电流稳定,实际负载能有效的调制,满足有效的实际需求,可以用于智能放大型补偿系统。

三相半波有源逆变电路实验报告(一)

三相半波有源逆变电路实验报告(一)

三相半波有源逆变电路实验报告(一)三相半波有源逆变电路实验报告实验简介本实验旨在研究三相半波有源逆变电路的基本原理和工作原理,以及掌握该电路的实现方法。

实验原理三相半波有源逆变电路是一种将直流电压转化为交流电压的电路,其基本原理是利用三相桥臂电路来实现电压的正负极性的切换,并通过PWM技术来实现输出交流电压的调节。

实验步骤1.搭建电路图并进行连接。

2.对电路进行参数设置,包括开关频率、输出电压等。

3.调试电路并进行实验。

4.记录实验结果并进行数据处理。

实验结果及分析经过实验,得到了该电路输出的正弦波交流电压,并通过数字示波器进行了波形分析。

同时,通过改变电路的开关频率和输出电压,观察到了对输出波形的影响。

实验结论通过本次实验,我们深入了解了三相半波有源逆变电路的工作原理和实现方法,掌握了其参数调节和电路调试技术,并得出了实验结果和结论。

1.参考书目12.参考书目23.参考书目3以上内容仅供参考,请勿直接复制使用。

实验注意事项1.搭建电路时,请确保电路连接正确,避免误接或短路等情况。

2.实验时请佩戴绝缘手套和护目镜,避免触电或其他危险事故。

3.在调试电路时,请从小到大逐渐调整参数,避免对电路造成损坏。

4.实验结束后,及时断开电源并清理实验现场,保持实验室的整洁和安全。

实验设备及材料1.三相半波有源逆变电路板一块。

2.示波器一台。

3.直流稳压电源一台。

4.母线电压表和三相交流电压表各一只。

实验结果分析通过实验我们发现,在调节三相半波有源逆变电路的开关频率时,输出波形的周期会发生变化,其频率越高,输出的正弦波形周期越短,输出电压也会相应变化。

而在调节电路输出电压时,影响输出波形的是电路的PWM信号和对应的参数设置。

实验思考题1.电路中的PWM技术是如何实现的?2.三相半波有源逆变电路中的三相桥臂电路有什么作用?3.在电路调试过程中,遇到哪些问题,如何解决?4.如何让输出波形更加稳定和纯净?本次实验深入了解了三相半波有源逆变电路的工作原理和实现方法,掌握了其参数调节和电路调试技术,并能够通过数字示波器对输出结果进行分析和处理。

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换,而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。

整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路,应用非常广泛。

对于整流电路,当其带不同负载情况下,电路的工作情况不同。

此外,可控整流电路不仅可以工作在整流状态,即将交流电能变换为直流电能,还可以工作在逆变状态,即将直流电能变换为交流电能,称为有源逆变。

在工业中,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路(Three Phase Full Bridge Converter),它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。

该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。

二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定:,,整流,,逆变,,临界注意事项:在接主电路过程中,晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。

电容器用于吸收感性电流引起的干扰,使得示波器显示的波形更加标准、清晰。

双刀双掷开关在切换时主回路必须断电,否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。

(一)整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流(Rectifier),又叫AC-DC变换(AC-DC Converter)。

整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。

AC-DC变换的功率流向是双向的,功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”,功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。

采用晶闸管作为整流电路的主控器件,通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的,这样的电路称之为相控整流电路。

2、整流电路的分类(1)按电路结构分类①半波整流电路:半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流,又称为零式整流电路或单拍整流电路。

②全波整流电路:全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流,又称为桥式整流电路或双拍整流电路。

(2)按电源相数分类①单相整流电路:又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。

实验4 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

实验4 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

实验四三相桥式全控整流及有源逆变电路实验1.实验目的(1)了解三相全控桥式整流电路的工作原理,研究可控整流电路在电阻—电感性负载时的整流输出电压u d、电流i d、晶闸管承受的电压u VT的波形及工作情况。

(2)了解三相全控桥式有源逆变电路的工作原理,研究在不同的控制角时输出的电压电流波形。

2.实验设备及仪器(1) MCL-Ⅱ型电机控制教学实验台主控制屏;(2) MCL-18控制和检测单元及过流过压保护组件;(3) MCL-33触发电路及晶闸管主回路组件;(4)MEL-03三相可调电阻器组件(900Ω,0.41A);(5)MEL-05波形测试及开关板组件;(6)双踪示波器;(7)万用电表;3.注意事项(1) 整流电路与三相电源连接时,一定要注意相序;(2) 整流电路的负载电阻不宜过小,应使i d不超过0.8A,同时负载电阻不宜过大保证i d超过0.1A,避免晶闸管时断时续;(3) 正确使用示波器,避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上,造成短路事故。

4.实验步骤1)按图接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常a.用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的双脉冲。

b.检查相序,用示波器观察“1”“2”单脉冲观察孔,“1”脉冲超前“2”脉冲60°,则相序正确,否则,应调整输入电源。

c.用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅值为1V—2V的脉冲。

=0时,触发脉冲滞后同步信号180︒d.调节MCL-33上锯齿波偏移电压,使Uct(即α=150︒)。

e.“交流电源输出调节”旋钮逆时针调到底,主回路串联电阻RP调至最大。

2) 研究三相桥式可控整流电路供电给阻感性负载时的工作情况:a) 将开关S 拨向左侧,接通主电源,顺时针旋转三相调压器,调节主控制屏输出电压UV U 、VW U 、WU U ,从0V 调至220V ;b) 将MCL-18组件上的开关S 1拨至正给定,S 2拨至给定;调节MCL —18上的脉冲移相电位器RP1旋钮,改变控制电压Uct ,观察在不同控制角α时的u d 、i d 、u VT 的波形;c) 记录α=30︒、α=60︒时u d 、i d 、u VT 的波形。

计算机仿真 三相逆变电路仿真实验报告 实验六

计算机仿真 三相逆变电路仿真实验报告 实验六

BeijingJiaotongUniversity三相逆变电路仿真实验报告姓名:TYP班级:电气0906学号:09291183指导老师:牛利勇完成日期:2015.5.24一、实验要求直流电压530V;逆变器用Universal Bridge模块,器件选IGBT;逆变器输出电压频率50Hz;负载用阻感负载,电阻10欧姆,电感5mH,三相星接。

驱动信号可用6个Pulse Generator产生,移相60度;输出电压频率为50Hz。

二、180°导电模式仿真1、实验内容驱动信号可用6个Pulse Generator产生,相互移相60度;仿真时间0.2秒,算法ode23tb,最大步长限制为1e-4s。

(1)记录a相电压波形;(2)记录a相电流波形;(3)记录ab线电压波形;(4)用Extra Library/Measurements/Fourier模块计算a相电压的基波、5次谐波、7次谐波幅值,并与理论公式对比。

2、实验步骤及波形主电路为530V直流电源接到IGBT逆变器上,然后加到三相对称阻感负载(星型连接)上。

加在逆变器上的触发信号由六个各差60度的脉冲信号组成,顺序为1、4、3、6、5、2,同时用Multimeter 模块测量三个波形,并用傅立叶分解模块分析A相电压的基波和谐波幅值。

具体连接图和参数设置如下图所示:脉冲1信号设置:相角滞后0度相角滞后180度仿真所得波形如下图所示。

从上至下依次为A相电压,A相电流,AB相电压。

3、实验数据分析由傅立叶分解模块得到基波、5次谐波和7次谐波幅值如下:基波幅值:337.4V5次谐波幅值:67.4V7次谐波:48.12V与理论值比较:基波幅值:U1=2*U d/π=2*530/π=337.4V,5次谐波幅值:U5=U1/5=67.48V,7次谐波幅值:U7=U1/7=48.2V。

可以看出,实验所得的数据与理论值相差无几。

三、SPWM三相逆变器仿真1、实验内容采用离散系统仿真,在命令行窗口中输入powerlib,将其中的“powergui”模块拖到仿真界面中,双击并选为离散仿真模式(discretize electrical model),本题中采样时间可设为1e-6s;用Extra Library/discrete control blocks/discrete PWM generator模块产生PWM信号,;选择三相桥式电路,载波频率设为1kHz,调制度0.9,频率50Hz;仿真时间0.1秒即可。

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告实验目的:1.熟悉三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理;2.学习三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的控制方法;3.通过实验验证三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的性能。

实验器材:1.三相交流电源;2.三相桥式全控整流电路电路板;3.电阻箱;4.示波器。

实验原理:三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子设备,用于将三相交流电转换为直流电。

其基本原理是通过控制整流桥中的晶闸管开通角和关断角,控制电路中负载电流的方向和大小,从而实现对电流的整流和调节。

有源逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电力电子设备。

其基本原理是通过控制逆变桥中的晶闸管开通角和关断角,控制电路中负载电流的方向和大小,从而实现对电流的逆变和调节。

实验过程:1.将三相交流电源连接到三相桥式全控整流电路电路板;2.根据实验要求调节电源电压和频率;3.设置适当的负载电阻;4.通过控制触发电路,控制晶闸管的开通和关断;5.使用示波器观察和记录整流电流和电压波形。

实验结果:根据实验数据和示波器观察结果,整流电流和电压波形基本符合预期,呈现出期望的整流和调节性能。

实验结论:通过本次实验,我们深入理解了三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理和控制方法。

同时,我们也验证了这两种电路的性能和实际应用。

这项实验的结果对于电力电子技术的学习和应用具有重要意义,为我们掌握和应用电力电子技术提供了实验基础和理论指导。

同时,通过实验的过程,我们也提高了实验操作的能力和实验数据处理的技巧。

总结:本次实验对于我们理解和掌握电力电子技术中的三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理、控制方法和性能具有重要意义。

通过实验,我们不仅加深了对电力电子技术的理解,提高了实验操作的能力,还培养了我们的团队合作精神和实验数据处理的技巧。

通过本次实验的学习,我们对于电力电子技术的应用和发展有了更加深入的了解,相信在今后的学习和工作中,我们将能够更好地应用电力电子技术解决实际问题,为电力电子技术的发展做出更大的贡献。

三相半波有源逆变电路实验报告

三相半波有源逆变电路实验报告

三相半波有源逆变电路实验报告背景在实际工程应用中,有时需要将直流电能转换为交流电能,这就需要使用逆变电路实现这一转换过程。

逆变电路是将直流电源的电能转换为可以输出交流电的电路。

三相半波有源逆变电路是一种常用的逆变电路,可以将直流电源的电能转换为三相交流电源。

设备和材料•三相变压器•开关管•控制电路•直流电源•负载电阻实验目的掌握三相半波有源逆变电路的基本原理和实际操作过程,理解逆变电路的工作原理并能够分析电路性能。

实验步骤和方法1.搭建三相半波有源逆变电路,连接三相变压器、开关管、控制电路和直流电源。

确保电路连接正确无误。

2.输入直流电源电压为350V,控制电路正常运行。

3.调节控制电路,使开关管的开关频率为50Hz。

4.测量输出交流电源的电压和电流,在不同负载情况下进行测量。

实验原理三相半波有源逆变电路的基本原理是通过控制开关管的导通和关断,使直流电源的电流经过变压器的相对应的绕组,从而实现三相交流电源输出。

具体原理如下:•导通:通过控制电路对开关管进行触发,使其导通,此时开关管接通,直流电流经过相应的绕组流入地。

•关断:通过控制电路对开关管进行关闭,使其关断,此时开关管断开,直流电流无法流入地。

由于三相半波有源逆变电路只能将电流的一半导通,因此输出交流电源的频率为输入直流电源频率的一半。

实验结果和数据分析通过实验测量,我们得到了不同负载情况下的输出交流电源的电压和电流数据。

根据这些数据,我们可以进行进一步的分析和计算。

以下是部分实验结果的数据表格:负载电阻(Ω)电压(V)电流(A)10 120 2.520 130 3.030 140 3.540 150 4.0根据实验数据,我们可以得出以下结论和分析: - 随着负载电阻的增加,输出交流电源的电压也相应增加。

- 随着负载电阻的增加,输出交流电源的电流也相应增加。

- 负载电阻在一定范围内,输出交流电源的电流和电压呈线性关系。

根据以上分析,我们可以得出结论,三相半波有源逆变电路在适当控制下,可以实现稳定可靠的交流电源输出。

三相逆变仿真实验报告

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。

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告

纯阻性:
α
30°
U2
139.7
Id
0.66
Ud(记录值)
305
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ud(计算值)
283.1
60° 141.2 0.42 195 165.7
90° 142.2 0.12
55 44.6
七、 实验结果与分析 1.纯阻性 Ud=f(a)的相位图片:
三相桥式全控整流电路带纯电阻负载时的移相范围为 0~120°,当α>60°时,阻感性 质负载时的电压出现负值,但是纯阻性负载的电压 Ud 不会出现负值(而是断续),纯电阻 负载时和阻感性负载时的负载电流有差异,这是因为电感的平波作用导致的,电感越大, 对电流的平直作用越强,输出的 Id 越接近于水平的直线。
关 S2 拨到接地位置(即 Uct=0),调节 PE-11 上的偏移电压电位器 RP,用数字存储示波
器同时观察 A 相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1 的输出波形,使α=170°。
适当增加给定 Ug 的正电压输出,观测 PE-11 上“脉冲观察孔”的波形,此时应观测到
双窄触发脉冲
用 20 芯的扁平电缆,将 PE-11 的“触发脉冲输出”端与“触发脉冲输入”端相连,并
150°范围内调节,同时,根据需要不断调整负载电阻 R,使得负载电流 Id 保持在 0.6A 左右
注意 Id 不得超过 0.82A、。用示波器观察并记录α=30°、60°及 90°时的整流电压 Ud 和
晶闸管两端电压 Uvt 的波形,并记录相应的 Ud 数值。
3、三相桥式有源逆变电路
六、 实验记录与处理
在三相桥式有源逆变电路中,电阻将并联形式改为串联形式、电感的取值与整流的完全 一致,而三相不控整流及心式变压器均在电源控制屏上,其中心式变压器用作升压变压器, 逆变输出的电压接心式变压器的中压端 Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端 A、B、C 输出,变压器接成 Y/Y 接法。

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

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。

三相电压型桥式逆变电路

三相电压型桥式逆变电路

三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路是一种常用的电力电子器件,具有广泛的应用领域。

本文将从以下几个方面介绍三相电压型桥式逆变电路的基本原理、结构特点、控制方法、应用及发展趋势等方面。

一、基本原理三相电压型桥式逆变电路是一种将直流电转换为交流电的逆变器,其基本原理是通过逆变器中的半导体开关器件,对直流电进行逆变,使其输出为交流电。

逆变电路的核心组成部分是桥式逆变器,它由六个开关器件组成,通常采用MOSFET、IGBT等功率半导体器件作为开关元件。

在三相电压型桥式逆变电路中,通过控制六个开关器件的导通和截止,可以实现对输出电压的控制。

二、结构特点三相电压型桥式逆变电路的结构特点主要表现在以下几个方面:1. 采用桥式逆变器结构,具有输出电压高、输出功率大的特点。

2. 采用半导体器件作为开关元件,具有快速开关速度、高效率、可靠性高等优点。

3. 逆变器控制电路采用数字控制技术,具有控制精度高、控制稳定性好等优点。

4. 逆变器输出电压可调,具有输出电压稳定性好、波形纹波小等特点。

三、控制方法三相电压型桥式逆变电路的控制方法主要有以下几种:1. 脉宽调制控制方法:通过改变逆变器输出电压的占空比,实现对输出电压的控制。

2. 调制电压控制方法:通过改变逆变器输出电压的幅值和频率,实现对输出电压的控制。

3. 向量控制方法:通过向量运算,实现对逆变器输出电压的控制。

四、应用三相电压型桥式逆变电路的应用非常广泛,主要应用于以下领域: 1. 交流电机驱动:通过逆变器将直流电转换为交流电,实现对交流电机的驱动。

2. 电网并网:通过逆变器将直流电转换为交流电,实现对电网的并网。

3. 电力调节:通过逆变器将直流电转换为交流电,实现对电力的调节。

4. 其他应用:逆变器还可以应用于风力发电、太阳能发电、UPS 等领域。

五、发展趋势随着科技的不断发展,三相电压型桥式逆变电路也在不断发展。

未来,三相电压型桥式逆变电路的发展趋势主要有以下几个方面:1. 集成化:逆变器将越来越多地集成于电机内部,实现电机驱动的高度集成化。

三相桥式电压型逆变电路

三相桥式电压型逆变电路

三相桥式电压型逆变电路电力电子技术是指应用电子技术和电力系统理论实现电力控制、调节、变换及其质量优化的研究和应用领域。

而逆变技术则是电力电子技术中的一个重要分支,其主要作用是将直流电转换为交流电。

随着科技的发展,逆变技术不断更新换代,而其中的三相桥式电压型逆变电路也越来越成为了人们关注的焦点。

一、三相桥式电压型逆变电路的工作原理三相桥式电压型逆变电路是一种将直流电压转换为交流电压的电路。

其主要是由三相桥式整流电路和三相逆变器电路组成。

在此基础上,当输出交流电压为正项时,逆变电路中S1/S4管和S3/S2管导通,S2/S3管和S4/S1管断开。

反之,当输出交流电压为负项时,逆变电路中S1/S4管和S3/S2管断开,S2/S3管和S4/S1管导通。

这样,交替进行导通和断开操作的管子,便通过交变的方式将直流电转换成了交流电。

二、三相桥式电压型逆变电路的特点1、稳定性强三相桥式电压型逆变电路采取了自动功率控制技术,控制器能够自动调节电路中的电流及电压,从而保证电路的稳定性,在不同的负载下也有着很好的工作能力。

2、效率高三相桥式电压型逆变电路在电路设计上,采用了能够减小串联电阻和电感的负荷电路设计方式,因此在高频开关转换过程中,能够减小将能量损失,提高逆变电路的效率。

3、输出波形良好三相桥式电压型逆变电路的输出波形波峰和波谷平缓,能够直接接入线性负载。

而且,它具有电流值更小、频率更高的优点,因此在高精度控制领域中应用更加广泛。

4、逆变能力强三相桥式电压型逆变电路能够同时实现三相电桥逆变,具有非常高的逆变能力。

同时,通过增加IGBT管子和更换大功率器件,还能够实现更大功率的逆变。

因此,它在电机驱动、电磁加热、UPS电源等领域具有更加广泛的应用。

三、三相桥式电压型逆变电路的应用三相桥式电压型逆变电路广泛应用于驱动有异步电机、磁悬浮轴承、磁浮列车、太阳能转换等领域。

其中,驱动异步电机是它最广泛的应用领域之一。

三相桥式电压型逆变电路可以通过相位跨过,实现电机的正转或反转,还可以根据需要实现速度调节、转矩控制等高精度控制功能。

实验3电压型三相全桥逆变电路

实验3电压型三相全桥逆变电路

实验3 电压型三相全桥逆变电路1. 实验目的(1)熟悉电压型三相全桥逆变电路的组成及其工作原理。

(2)学会使用simulink 进行电路仿真,掌握各模块参数和仿真参数的设置。

2. 实验步骤(1)在MATLAB 中进入simulink 仿真界面,在编辑器窗口中绘制如图3.1 所示的电压型三相全桥逆变电路的模型。

图3.1 电压型三相全桥逆变电路的模型(2)设定图3.1电路模型中各模块的参数。

a .两个直流电源电压均为100V 。

b .负载为三相电阻电感负载:R=10Ω,L=0.02H ,C=inf 。

c .6个开关管采用MOSFET 为模型,参数设置如图3.2。

d .驱动信号由6个“Pulse Generator ”环节产生:振幅(amplitude )=1;周期(period, s )=0.02;脉冲宽度(pulse width, % of period )=49.5(两个驱动信号间留有0.5%的死区时间);滞后相位(phase delay, s )按编号依次相差3.33ms (对应50Hz 即为60˚),从脉冲1到脉冲6分别为0、0.00333、0.00667、0.01、0.01333、0.01667。

e .示波器:时间轴的时间范围(time range,s )=0.05。

图3.2 MOSFET 参数(3)设置仿真参数。

单击菜单“Simulation ”,选中“Configuration Parameters ”,弹出如图3.3所示的窗口,设置仿真时间、解算器选项。

图3.3 仿真参数的设定对话框(4)测试电压型三相全桥逆变电路的工作特性。

图3.4 电压型三相全桥逆变电路输出电压仿真波形图3. 实验报告内容(1)分析教材中电压型三相全桥逆变电路的工作原理。

(2)按照实验步骤的要求,记录有关波形,分析并得出结论。

4. 思考题电压型逆变电路和电流型逆变电路各有什么特点?图3.5直流电流及U 相输出电流仿真波形。

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

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°。

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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。

在一些条件苛刻的环境下,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本文主要利用MATLAB/Simulink中的电力系统仿真工具箱Simpowersystems对交-直-交变压变频器中的逆变电路部分进行仿真,通过仿真将其与三相正弦工频电源进行性能比较,并得出结论二、交-直-交变压变频器的基本结构交-直-交变压变频器先将工频交流电源通过整流器变换成直流,再通过逆变器变换成可控频率和电压的交流,如图1所示。

图1 交-直-交变压变频器基本结构图本文主要针对变频器中的三相电压型桥式整流电路的仿真讨论。

因此:1、三相电压型桥式逆变电路拓扑图交-直-交变压变频器中的逆变器一般接成三相桥式电路,以便输出三相交流变频电源,图3为6个电力电子开关器件VT1 ~ VT6 组成的三相逆变器主电路,图中用开关符号代表任何一种电力电子开关器件。

图2三相电压型逆变电路拓扑图2、交-直-交变压变频器的工作原理控制各开关器件轮流导通和关断,可使输出端得到三相交流电压。

在某一瞬间,控制一个开关器件关断,同时使另一个器件导通,就实现了两个器件之间的换流。

在三相桥式逆变器中,有180°导通型和120°导通型两种换流方式。

电压型三相桥式逆变电路如图2所示。

电路由三个半桥电路组成,开关管可以采用全控型电力电子器件(图中以IGBT为例),VDl~VD6为续流二极管。

电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式为180°导电型,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一次相差120°这样,在任意瞬间,将有三个桥臂同时导通。

可能是上面一个臂下面两个臂同时导通,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的上下两个桥臂之间进行,因此也被称为纵向换流。

在一个周期内,6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,导通的组合顺序为V1-V2-V3,V2-V3-V4,V3-V4-V5,V4-V5-V6,V5-V6-V1,每种组合工作。

三、三相电压型桥式逆变电路的Simulink建立及模型:a.打开MA TLAB并建立一个仿真模型的新文件。

在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。

b.提取电路元器件模块。

在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

c.将电路元器件模块按图2原理图连接起来组成仿真电路。

d. 对各种电路元器件模块进行参数设置及封装。

最终仿真图如下:主电路及脉冲电路封装模型其中,原电路模型为:四、仿真参数及仿真波形设置:1.对脉冲触发器进行参数设置:如图,当a=0时,V1的脉冲参数的设置如上,其中振幅为1V,周期为0.02s(即频率为50Hz),脉冲宽度为0.01。

其余脉冲参数设置同上。

V2的脉冲将“Phase delay”设置为-0.1/6, V3的脉冲将“Phase delay”设置为-0.04/3, V4的脉冲将“Phase delay”设置为-0.01, V5的脉冲将“Phase delay”设置为-0.02/3, V6的脉冲将“Phase delay”设置为-0.02/6。

当a=30时,V1的脉冲将“Phase delay”设置为0.01/6,V2的脉冲将“Phase delay”设置为-0.09/6, V3的脉冲将“Phase delay”设置为-0.07/6, V4的脉冲将“Phase delay”设置为-0.05/6, V5的脉冲将“Phase delay”设置为-0.01/2, V6的脉冲将“Phase delay”设置为-0.01/6。

当a=90时,V1的脉冲将“Phase delay”设置为0.005,V2的脉冲将“Phase delay”设置为-0.07/6, V3的脉冲将“Phase delay”设置为-0.025/3, V4的脉冲将“Phase delay”设置为-0.005, V5的脉冲将“Phase delay”设置为-0.005/3, V6的脉冲将“Phase delay”设置为0.01/6。

负载参数R=1Ω,L=1e-3H,C=inf;直流电压源参数U=135V。

2. 用subplot作图:在仿真出结果后,先在Scope模块中对Variable name进行变量命名,例如命名为a。

然后在中MA TLAB主窗口中分别输入以下语句:clc;subplot(4,1,1);plot(a.time,a.signals(1).values);title('脉冲触发器1的输出波形');xlabel('t/s');ylabel('iu/A');gridsubplot(4,1,2);plot(a.time,a.signals(2).values);title('U相输出电流波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,3);plot(a.time,a.signals(3).values);title('Uuv线电压输出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,4);plot(a.time,a.signals(4).values);title('Uvw线电压输出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,1);plot(a.time,a.signals(5).values);title(' Uwu线电压输出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,2);plot(a.time,a.signals(6).values);title('负载两端电压输出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,3);plot(a.time,a.signals(7).values);title('Unn‘两端电压输出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,4);plot(a.time,a.signals(8).values);title(' 晶闸管VT5两端电压输出波形'); xlabel('t/s');ylabel('u/V');gridsubplot(4,1,1);plot(b.time,b.signals(1).values);title('直流侧两端电流输出波形'); xlabel('t/s');ylabel('I/A');grid这样,即可得到所需波形。

3.仿真波形:由以上步骤可得最终图形为:(1)a=0且带阻感负载时:a=0且带阻性负载时:(2)a=30时且带阻感负载时:a=30时且带阻性负载时:(3)a=90时且带阻感负载时:a=90时且带阻性负载时:五、实验结果及分析:在上述180度导电方式逆变器中,为了防止同一相上下两桥臂的开关器件同时导通而引起直流侧电源的短路,要采取先断后通的方法,即先给应关段的器件关断信号,待其关断后留一定的时间欲量,然后再给应导通的器件发出开通信号,即两者间留一个短暂的死区时间。

对于U相输出来说,当桥臂1导通时,Uun’=Ud/2,当桥臂4导通时,Uun’=-Ud/2。

因此,Uun’的波形是幅值为Ud/2的矩形波。

V、W两相的情况和U相相似,Uvn’、Uwn’的波形形状和'Uun’相同,只是相位依次相差120°。

对于线电压来说,例如Uuv,则可由Uuv= Uun’-Uun’得到。

Uvw和Uwu同理。

通过上面的实验结果可得当触发角a不同时,逆变电路的输出波形会受到很大的影响,而当逆变电路的负载类型发生变化时,逆变电路的输出波形也会受到一定的影响。

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