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一种组合式三相逆变器基准信号的产生方法

一种组合式三相逆变器基准信号的产生方法
一种组合式三相逆变器基准信号的产生方法

信号发生器的基本参数和使用方法

信号发生器 本人介绍一下信号发生器的使用和操作步骤. 1、信号发生器参数性能 频率范围:0.2Hz ~2MHz 粗调、微调旋钮 正弦波, 三角波, 方波, TTL 脉波 0.5" 大型 LED 显示器 可调 DC offset 电位 输出过载保护 信号发生器/信号源的技术指标: 波形正弦波, 三角波, 方波, Ramp 与脉波输出 振幅>20Vp-p (open circuit); >10Vp-p (加 50Ω负载) 阻抗50Ω+10% 衰减器-20dB+1.0dB (at 1kHz) DC 飘移<-10V ~ >+10V, (<-5V ~ >+5V 加 50Ω负载) 周期控制 1 : 1 to 10 : 1 continuously rating 显示幕4位LED显示幕 频率范围0.2Hz to2MHz(共 7 档) 频率控制Separate coarse and fine tuning 失真< 1% 0.2Hz ~ 20kHz , < 2% 20kHz ~ 200kHz 频率响应< 0.2dB 0.2Hz ~100kHz; < 1dB100kHz~2MHz 线性98% 0.2Hz ~100kHz; 95%100kHz~2MHz

对称性<2% 0.2Hz ~100kHz 上升/下降时间<120nS 位准4Vp-p±1Vp-p ~ 14.5Vp-p±0.5Vp-p 可调 上升/下降时间<120nS 位准>3Vpp 上升/下降时间<30nS 输入电压约 0V~10V ±1V input for 10 : 1 frequency ratio 输入阻抗10kΩ (±10%) 交流 100V/120V/220V/230V ±10%, 50/60Hz 电源线× 1, 操作手册× 1, 测试线 GTL-101 × 1 230(宽) × 95(高) × 280(长) mm,约 2.1 公斤 信号发生器是为进行电子测量提供满足一定技术要求电信号的仪器设备。这种仪器是多用途测量仪器,它除了能够输出正弦波、矩形波尖脉冲、TTL电平、单次脉冲等五种波形,还可以作频率计使用,测量外输入信号的频率 1.信号发生器面板: (1)电源开关; (2)信号输出端子; (3)输出信号波形选择;

(完整版)三相逆变器matlab仿真

三相无源逆变器的构建及其MATLAB仿真1逆变器 1.1逆变器的概念 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。 1.3逆变器的分类 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)……………. 2 三相逆变电路 三相逆变电路,是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路

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。 4MATLAB仿真 Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具,已成为首屈一指的计算机仿真平台。该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真,并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。 图 2 系统Simulink 仿真 所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。系统由一个380v的直流电源供电,经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM正弦脉宽调制。输出经过一个三相变压器隔离后通入一个三相的RLC负载模块(Three phase parallel RLC)。加入了两个电压测量单元voltage measurement和voltage measurement1,并将结果输出到示波器模块Scope1.

三相并网逆变器数学模型

一. 三相线电压到三相相电压的转化 1()31()31() 3 a a b ca b b c ab c ca bc U U U U U U U U U =-=-= - 二. 三相静止坐标到两相静止坐标的转化(恒功率) 2[0.5()]3 2()] 3 2 alf a b c beta b c = -+= - 三. 两相静止坐标到两相旋转坐标的转化(恒功率) cos*sin*sin*cos*d alf beta q alf beta =+=-+ 四. 两相旋转坐标到两相静止坐标的转化(恒功率) cos*sin*sin*cos*alf d q beta d q =-=+ 五. SVPWM 的算法 1. 扇区N 的计算 A=beta U , alf beta U -, C=a lf b eta U -当A>=0,A=1,否则A=0; B>=0,B=1,否则B=0;当C>=0,C=1,否则C=0;那么扇区N=A+2B+4C 。 2.XYZ 的计算 dc X U = ,32alf beta dc U Y T U += ,32alf beta dc U Z T U -+ = 当T1+T2>=T 时,1112 T T T T T =+,2212 T T T T T = +

https://www.360docs.net/doc/9d9591370.html,R1_Val, CCR2_Val, CCR3_Val 的计算 六. 有功无功解耦控制 * *()()*()()*id d d d pd d q d iq q q q pq q d q k U i i k i R Li E s k U i i k i R Li E s ωω=-++-+=-+ +++

(整理)三相逆变器Matlab仿真.

三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真 09 电气工程及其自动化邱迪 摘要:本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB 仿真。 关键词:三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术MATLAB仿真 Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation. Key word:Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology 1逆变器 1.1逆变器的概念 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。[1] 1.2逆变器涉及的技术 逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件;开关的控制过程应用了基于微处理器的现代控制技术;对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制(SPWM)技术等等。 1.3逆变器的分类 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。[2] 2 三相逆变电路 三相逆变电路,是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路 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。

三相电压型逆变器课程设计

三相电压型逆变器 一.电力电子器件的发展: 1.概述: 1957年可控硅(晶闸管)的问世,为半导体器件应用于强电领域的自动控制迈出了重要的一步,电力电子开始登上现代电气传动技术舞台,这标志着电力电子技术的诞生。20世纪60年代初已开始使用电力电子这个名词,进入70年代晶闸管开始派生各种系列产品,普通晶闸管由于其不能自关断的特点,属于半控型器件,被称作第一代电力电子器件。随着理论研究和工艺水平的不断提高,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极性晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展,被称作第二代电力电子器件。80年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)为代表的复合型第三代电力电子器件异军突起,而进入90年代电力电子器件开始朝着智能化、功率集成化发展,这代表了电力电子技术发展的一个重要方向 电子技术被认为是现代科技发展的主力军,电力电子就是电力电子学,又称功率电子学,是利用电子技术对电力机械或电力装置进行系统控制的一门技术性学科,主要研究电力的处理和变换,服务于电能的产生、输送、变换和控制。(电力电子的发展动向)电力电子技术包括功率半导体器件与IC 技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头”。电力电子器件(Power Electronic Device)又称为功率半导体器件,用于电能变换和电能控创电路

中的大功率(通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)电子器件。广义上电力电子器件可分为电真空器件(Electron Device)和半导体器件(Semiconductor Device)两类。 2.发展: A.整流管: 整流管是电力电子器件中结构最简单、应用最广泛的一种器件。目前主要有普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管三种类型。电力整流管在改善各种电力电子电路的性能、降低电路损耗和提高电源使用效率等方面发挥着非常重要的作用。目前,人们已通过新颖结构的设计和大规模集成电路制作工艺的运用,研制出集PIN整流管和肖特基整流管的优点于一体的具有MPS、SPEED和SSD等结构的新型高压快恢复整流管。它们的通态压降为IV左右,反向恢复时间为PIN整流管的1/2,反向恢复峰值电流为PIN整流管的1/3。 B.晶闸管: 自1957年美国通用电气公司GE研制出第一个晶闸管开始,其结构的改进和工艺的改革,为新器件开发研制奠定了基础,其后派生出各种系列产品。1964年,GE公司成功开发双向晶闸管,将其应用于调光和马达控制;1965年,小功率光触发晶闸管问世,为其后出现的光耦合器打下了基础;60年代后期,出现了大功率逆变晶闸管,成为当时逆变电路的基本元件;逆导晶闸管和非对称晶闸管于1974年研制完成。 C.门极可关断晶闸管: GTO可达到晶闸管相同水平的电压、电流等级,工作频率也可扩展

三相电压型逆变器

一个新的全桥零电压开关移相DC-DC转换器的工作周期和ZVS范围扩大 摘要: 本文提出了完整的理论分析, 有LCC辅助电路的全桥零电压移相开关(fb-zvs-ps)DC-DC转换器的模拟和的优化设计,在250kHz的频率下工作,输出功率1kW。该变换器采用电容分压器在辅助电感一端创建一半的输入电压。因此在电感两端的电压会在–VI / 2 到+ VI / 2之间摆动,并在被动-主动转换的过程中产生一个额外的增强的初级电流,并增加适合产生ZVS的能量。用这种方法是可能在不使用换向电感的条件下在一系列电力变压器中设计出fb-ps-zvs直流/直流变换器从而避免减少有效占空比的相关问题。更进一步,通过适当的LCC的电路设计,我们发现在整体没有明显损害的前提下ZVS范围和有效工作周期可以优化。 1.介绍: 由于其优越的特性,采用全桥零电压开关移相器已成为首选的拓扑结构的DC-DC转换,用于几百瓦的功率与高输入电压的应用。fb-zvs-ps转换器的主要优点是由于零电压开关和恒定频率操作效率高,允许一个简单的控制,类似于硬开关PWM全桥变换器。 传统的fb-zvs-ps转换器的主要缺点是对负载的依赖,当负载过轻时ZVS 的条件便会不满足。因此,在一系列的电力变压器中,几乎每一个应用程序为了使ZVS的负载范围加宽都需要一个大的换向电感。这个大的电感,当负载很大时不仅会产生高的不可接受的导通损耗,并且会防止初级电流极慢的变化,这将会对有效占空比的降低负责。所以,必须要有一个折衷的设计,考虑到输入电压规格、负载范围、工作周期和效率。 为了解决这个问题,一些新的技术已经开始被提出和开发。引用[5]定义的fb-zvs-ps转换器和采用饱和电抗器与初级绕组和次级整流二极管系列具有局限性。这个过程可以使运行下的零电压开关范围更大,没有显著的导通损耗增加,但始终存在消除多余能量时发生饱和的问题。 参考[ 6 ]描述了一种方法,用一个主换向电感器与终端连接在一个转换被动与主动的腿的中点,其他通过两个钳位二极管连接到输入电压源。通过这种方法,ZVS将会因为桥管获得一个较宽的负载范围。然而,为P-A腿提供正的连续电流钳位二极管,会遭受硬开关,因此将会带来换向损失和召回缓冲。 一种减少上述问题的方法是采用一二绕组电感箝位到输出,如[7–9]所描述:

音频测试-低频信号发生器-使用方法

低频信号发生器的操作方法 第一步骤:低频信号发生器的连接 连接电源线 用220V AC 线把低频信号发生器连上市电。如电源插座旁有控制开关,还须把开关打开。(如上图2) 连接信号线 将输出线插入到低频信号发生器的信号输出(OUTPUT )接口,并顺时针扭动半圈(如下图3)。图 1 图 2 将开关打开

第二步骤:信号电压幅度调节 上述步骤完成后,接下来需要开机预热和调节输出信号的幅度。 1) 开机(POWER ) 按下电源键开机,开机后电源指示灯会亮。电源按钮一般为红色。 图 3 图 4 连接输出线 电源按钮 电源指示灯

波形选择(WAVE FORM ) 控制低频信号发生器的输出波形。此按钮未按下去时为正弦波,按下去后为矩形波。中文意思为波形。在音频测试中应选择正弦波。(如上图6) 振幅调节(AMPLITUDE ) 此旋钮用来对信号幅度进行微调。顺时针为调大(MAX ),逆顺针为调小(MIN )。如下图图 6 图 5 波形选择 按钮 衰减度选择 -20dB 档 振幅微 调旋钮 图 7 交流电压 20V 档 信号频率 为50Hz

第四步骤:信号频率调节 当调好低频信号发生器的信号电压时,我们还要调节信号发生器的信号频率。 1) 频率调节(FREQUENCY ) 频率调节旋钮上有刻度盘,刻度盘上的数值从10~100,我们调节时把刻度盘上的数值对准正上方的黑色标志,这个数值就是输出信号的基数值。Frequency 中文为频率的意思。(如上图9个琴键按钮,分别为×1、×10、×100、×1K 、×10K ,它们与频率旋钮配合使用。当按下其中的某一个时,表示频率旋钮上指示的基数值×此按钮的倍数。 图 9 图 8 频率旋钮 倍数选择

函数信号发生器使用说明(超级详细)

函数信号发生器使用说明 1-1 SG1651A函数信号发生器使用说明 一、概述 本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波,波形对称可调并具有反向输出,直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF输入控制功能。频率计可做内部频率显示,也可外测1Hz~的信号频率,电压用LED显示。 二、使用说明 面板标志说明及功能见表1和图1 图1 表1 序 面板标志名称作用号 1电源电源开关按下开关,电源接通,电源指示灯亮 2 1、输出波形选择 波形波形选择 2、与1 3、19配合使用可得到正负相锯齿波和脉

DC1641数字函数信号发生器使用说明 一、概述 DC1641使用LCD显示、微处理器(CPU)控制的函数信号发生器,是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器,其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。信号频率可调范围从~2MHz,分七个档级,频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。信号的最大幅度可达20Vp-p。脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调,五种信号均可加±10V的直流偏置电压。并具有TTL电平的同步信号输出,脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。除此以外,能外接计数输入,作频率计数器使用,其频率范围从10Hz~10MHz(50、100MHz[根据用户需要])。计数频率等功能信息均由LCD显示,发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。读数直观、方便、准确。 二、技术要求 函数发生器 产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。 2.1.1函数信号频率范围和精度 a、频率范围 由~2MHz分七个频率档级LCD显示,各档级之间有很宽的覆盖度, 如下所示: 频率档级频率范围(Hz) 1 ~2 10 1~20 100 10~200

三相逆变器的建模

2 (1) 3 0 2 2 三相逆变器的建模 1.1逆变器主电路拓扑与数学模型 三相全桥逆变器结构简单,采用器件少,并且容易实现控制,故选择三相三线两电平全桥 逆变器作为主电路拓扑,如图 1所示。 图1三相三线两电平全桥逆变拓扑 图1中V dc 为直流输入电压;C dc 为直流侧输入电容;Q 1-Q 6为三个桥臂的开关管;L fj (j=a,b,c) 为滤波电感;C fj (j=a,b,c)为滤波电容,三相滤波电容采用星形接法;N 为滤波电容中点;L cj (j=a,b,c) 是为确保逆变器输出呈感性阻抗而外接的连线电感; v oj (j=a,b,c)为逆变器的滤波电容端电压即输 出电压;i Lj (j=a,b,c)为三相滤波电感电流,i oj (j = a,b,c)为逆变器的输出电流。 由分析可知,三相三线全桥逆变器在三相静止坐标系 abc 下,分析系统的任意状态量如输 出电压v oj (j=a,b,c)都需要分别对abc 三相的三个交流分量 v °a 、晦、v °c 进行分析。但在三相对称 系统中,三个交流分量只有两个是相互独立的。 为了减少变量的个数, 引用电机控制中的 Clark 变换到三相逆变器系统中,可以实现三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换,即将 abc 坐标 系下的三个交流分量转变成 aB 坐标系下的两个交流分量。由自动控制原理可以知道,当采用 PI 控制器时,对交流量的控制始终是有静差的,但 PI 控制器对直流量的调节是没有静差的。 为了使逆变器获得无静差调节, 引入电机控制中的Park 变换,将两相静止坐标系转换成两相旋 转坐标系,即将 a 坐标系下的两个交流分量转变成 dq 坐标系下的两个直流分量。 定义a 坐标系下的a 轴与abc 三相静止坐标系下的 A 轴重合,可以得到Clark 变换矩阵为: T clark V dc C dc v ao —> ----- V b i ob — v c i oc —hi V C fa C fb C fc Q 4 25 v bo jLb .i L c Q ^Q rl i La Lfa L fb L fc N

信号发生器的基本参数和使用方法

信号发生器本人介绍一下信号发生器的使用和操作步骤1、信号发生器参数性能频率范围:0.2Hz ~2MHz 粗调、微调旋钮正弦波, 三角波, 方波, TTL 脉波0.5" 大型LED 显示器可调DC offset 电位输出过载保护信号发生器/ 信号源的技术指标: 主要输出 波形正弦波, 三角波, 方波, Ramp 与脉波输出 振幅>20Vp-p (opencircuit);>10Vp-p (加50Ω 负载) 阻抗 50Ω+10% 衰减器 -20dB+1.0dB (at 1kHz) DC 飘移<-10V ~ >+10V, (<-5V ~ >+5V 加50Ω负载) 周期控制 1 : 1 to 10 : 1 continuously rating 显示幕 4 位LED 显示幕 频率范围 0.2Hz to2MHz(共7 档) 频率控制Separate coarse and fine tuning 正弦波

失真< 1% 0.2Hz ~ 20kHz , < 2% 20kHz ~ 200kHz 频率响应< 0.2dB 0.2Hz ~100kHz;< 1dB 100kHz~ 2MHz 三角波 线性98% 0.2Hz ~100kHz;95%100kHz~ 2MHz 对称性<2% 0.2Hz ~100kHz 上升/ 下降时间<120nS CMOS输出 位准4Vp-p±1Vp-p ~ 14.5Vp-p±0.5Vp-p 可调 上升/ 下降时间<120nS TTL 输出 位准>3Vpp 上升/ 下降时间<30nS VCF 输入电压约0V~10V ±1V input for 10 : 1 frequency ratio 输入阻抗10kΩ (± 10%) 使用电源 交流100V/120V/220V/230V ±10%, 50/60Hz 附件 电源线× 1, 操作手册× 1, 测试线GTL-101 × 1

函数信号发生器F120使用说明

F05/F10/F20/F40/F80 /F120 数字合成函数/任意波信号发生器/计数器 使 用 说 明 书 南京盛普仪器科技有限公司NANJING SAMPLE INSTRUMENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

目录 第一章概述 (1) 第二章主要特征 (1) 第三章技术参数 (2) 一、函数信号发生器 (2) 二、计数器 (4) 三、其它 (5) 第四章面板说明 (6) 一、显示说明 (6) 二、前面板说明 (7) 三、后面板说明 (11) 第五章使用说明 (12) 一、测量、试验的准备工作 (12) 二、函数信号输出使用说明 (12) 三、计数使用说明 (31) 第六章遥控操作使用说明 (32) 第七章注意事项与检修 (47) 第八章仪器整套设备及附件 (49)

本仪器是一台精密的测试仪器,具有输出函数信号、调频、调幅、FSK 、PSK 、猝发、频率扫描等信号的功能。此外,本仪器还具有测频和计数的功能。本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研的理想测试设备。 1、采用直接数字合成技术(DDS )。 2、主波形输出频率为100μHz ~ 120MHz (F120)。 3、小信号输出幅度可达0.1mV 。 4、脉冲波占空比分辨率高达千分之一。 5、数字调频分辨率高、准确。 概述 1 2 主要 特征

6、猝发模式具有相位连续调节功能。 7、频率扫描输出可任意设置起点、终点频率。 8、相位调节分辨率达0.1度。 9、调幅调制度1% ~ 120% 可任意设置。 10、输出波形达30余种。 11、具有频率测量和计数的功能。 12、机箱造型美观大方,按键操作舒适灵活。 一、函数发生器 1、波形特性 主波形:正弦波,方波, TTL 波(频率大于40MHz 仅有正弦波) 波形幅度分辨率:12 bits 采样速率:200Msa/s (F120 为300 Msa/s) 正弦波谐波失真:-50dBc (频率≤ 5MHz ) -45dBc (频率≤ 10MHz ) -40dBc (频率≤ 20MHz ) -35dBc (频率> 20MHz ) 正弦波失真度: ≤0.1%(f :20Hz ~ 100kHz ) 方波升降时间: ≤25ns (F05型、F10型) ≤15ns (F20型、F40型、F80型、F120型) 3 技术指标

直流三相逆变器设计

1 设计任务与要求 条件:输入直流电压:110V。 要求完成的主要任务: (1)开关元器件的选择 (2)各模块方案选择 (3)各模块方案设计 (4)总电路的设计 (5)各模块的器件选型 (6)参数计算 设计容量为3KVA的三相逆变器,要求达到: (1)输出380V,频率50Hz三相交流电 (2)完成总电路设计 (3)完成电路中各元件的参数计算 1.1 设计任务分析 由于输入直流电压只有110V,而输出交流电压要求有效值为380V,所以必须通过升压电路将直流电压升到到一定值才能作为逆变器的输入电压。逆变器的核心是半导体开关器件,不同拓扑的逆变电路有不同的优缺点和应用领域。半导体开关器件需要触发信号才能导通,要使逆变器输出正弦波形,则需要特殊的触发电路对开关器件进行调制。逆变器输出带有高次谐波,需要滤波电路对谐波进行。在进行仿真前,需对上述电路模块进行比较论证和选择。 1.2 设计思路 首先,考虑输入直流电压为110V而输出380V、频率50Hz三相交流电,要采用斩波电路升压到大于380以上,可以用直流斩波升压电路、直流斩波升降压电路等。其次要求由直流变为三相交流电,可采用电压型逆变电路、电流型逆变电路。逆变电路得到的是三相矩形波,再用PWM或者SPWM开关采用规则采样法将矩形波变为三相波,最后用滤波器滤波得到最终的所要的三相电,设计流程图如图1.1所示 图1.1设计流程图

2 设计意义及原理 2.1 设计意义 逆变电源技术的核心部分是逆变器和其控制部分。逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器,传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现,但其含有较大成分低次谐波等缺点,由于电力电子技术的迅速发展,全控型快速半导体器件BJT,IGBT,GTO 等的发展和PWM 的控制技术的日趋完善,使SPWM 逆变器得以迅速发展并广泛使用众所周知。 逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器,传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现,但由于其含有较大成分低次谐波等缺点,近十余年来,由于电力电子技术的迅速发展,全控型快速半导体器BJT,IGBT,GTO等的发展和PWM的控制技术的日趋完善,使SPWM逆变器得以迅速发展并广泛使用。 PWM控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列,并通过控制电压脉冲宽度和周期以达到变压目的或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术,SPWM 控制技术又有许多种,并且还在不断发展中,但从控制思想上可分为四类,即等脉宽PWM 法,正弦波PWM 法(SPWM 法),磁链追踪型PWM 法和电流跟踪型PWM 法,其中利用SPWM 控制技术做成的SPWM 逆变器具有以下主要特点: (1)逆变器同时实现调频调压,系统的动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响。 (2)可获得比常规六拍阶梯波更接近正弦波的输出电压波形,低次谐波减少,在电气传动中,可使传动系统转矩脉冲的大大减少,扩大调速范围,提高系统性能。 (3)组成变频器时,主电路只有一组可控的功率环节,简化了结构,由于采用不可控整流器,使电网功率因数接近于1,且与输出电压大小无关。 在后备式供电中,蓄电池作为一种非常重要的储能介质,在各个行业都得到了广泛的应用。由于单个电池的参数存在着差别,不能通过将蓄电池并联的方法来提高直流供电系统的容量,因此在电池的容量不能满足实际需求时,最直接的办法就是多个蓄电池串联共同提供能量。所串的蓄电池越多,蓄电池组能够提供的能量就越多,但输出端电压就越高,此时,逆变器输入直流电压的上限就直接决定了蓄电池组的容量 大小。 另外,高压变频器广泛的应用于轧钢、造纸、水泥制造、矿井提升、轮船推进器等传统工业的改造和高速列车、城市地铁轻轨、电动汽车中,其核心部分也是高压逆变器。

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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 VT 关断信号,则A相与电源中点 O’间的电压’。当 u RA

函数信号发生器使用说明

EE1641C~EE1643C型 函数信号发生器/计数器 使用说明书 共 11 张 2004年 10 月

1 概述 1.1 定义及用途 本仪器是一种精密的测试仪器,因其具有连续信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号,并具有多种调制方式以及外部测频功能,故定名为EE1641C型函数信号发生器/计数器、EE1642C(EE1642C1)型函数信号发生器/计数器、EE1643C型函数信号发生器/计数器。本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。 1.2 主要特征 1.2.1 采用大规模单片集成精密函数发生器电路,使得该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比。 1.2.2 采用单片微机电路进行整周期频率测量和智能化管理,对于输出信号的频率幅度用户可以直观、准确的了解到(特别是低频时亦是如此)。因此极大的方便了用户。 1.2.3 该机采用了精密电流源电路,使输出信号在整个频带内均具有相当高的精度,同时多种电流源的变换使用,使仪器不仅具有正弦波、三角波、方波等基本波形,更具有锯齿波、脉冲波等多种非对称波形的输出,同时对各种波形均可以实现扫描、FSK调制和调频功能,正弦波可以实现调幅功能。此外,本机还具有单次脉冲输出。 1.2.4 整机采用中大规模集成电路设计,优选设计电路,元件降额使用, 以保证仪器高可靠性,平均无故障工作时间高达数千小时以上。 1.2.5 机箱造型美观大方,电子控制按纽操作起来更舒适,更方便。 2 技术参数 2.1 函数信号发生器技术参数 2.1.1 输出频率 a) EE1641C:0.2Hz~3MHz 按十进制分类共分七档 b) EE1642C:0.2Hz~10MHz 按十进制分类共分八档 c) EE1642C1:0.2Hz~15MHz 按十进制分类共分八档 d) EE1643C:0.2Hz~20MHz 按十进制分类共分八档 每档均以频率微调电位器实行频率调节。 2.1.2 输出信号阻抗 a) 函数输出:50Ω b) TTL同步输出:600Ω 2.1.3 输出信号波形 a) 函数输出(对称或非对称输出):正弦波、三角波、方波 b) 同步输出:脉冲波 2.1.4 输出信号幅度 a) 函数输出:≥20Vp–p±10%(空载);(测试条件:fo≤15MHz,0dB衰减) ≥14Vp–p±10%(空载);(测试条件:15MHz≤fo≤20MHz,0dB衰减) b) 同步输出:TTL电平:“0”电平:≤0.8V,“1”电平:≥1.8V(负载电阻≥600Ω) CMOS电平:“0”电平:≤4.5V,“1”电平:5V~13.5V可调(fo≤2MHz) c) 单次脉冲:“0”电平:≤0.5V,“1”电平:≥3.5V 2.1.5 函数输出信号直流电平(offset)调节范围:关或(–10V~+10V)±10%(空载) [“关”位置时输出信号所携带的直流电平为:<0V±0.1V,负载电阻为:50Ω时,调节范围为 (–5V~+5V)±10%]

信号发生器使用说明

信号发生器使用说明: 1. 窄带脉冲信号的产生: 开机—双击桌面上的ArbExpress Application 图标。 进入界面后,点击上方Equation Editor 按钮(图1),可以得到图2所示界面。 这里需要设置的参数有:在左上方的Equation 这一栏,输入波形的表达式,以及波形绘制时间范围;在右下方的Settings 中,设置需要绘制的点数Number of Points 以及采样率Sampling Rate 。 以中心频率为10KHz ,5周期的窄带脉冲信号为例,如图3、4中设置,我们输入range(0,0.0005s),表达式Sin(2*pi*10000*t)*(1-Cos(2*pi*10000*t/5)),采样率设为16MS/s ,取10000个点。 在设置完成后,点击Compile 按钮,可以看到波形的预览图,再点击OK ,进入到ArbExpress 窗口界面,如图5。 图1 图2 图3 图4

对波形进行保存,命名波形并保存类型为(*.wfm )文件。至此,一个窄带脉冲信号就产生了。关闭ArbExpress 界面。 2. 信号的输出 双击桌面上的AWG 图标,进入界面后,单击左上方的File —Import from File ,选择AWG400/500/600/700(*.WFM)类型文件,选择刚才保存的文件并打开,就可以将波形输送到通道1,如图6所示。 下面我们对波形进行一些设置,如图6中下方所示,在Amplitude 选项卡中可以对波形的幅值进行调节;在Time 选项卡中可以通过改变Sampling Rate 的值来改变输出波形的中心频率;在Run Mode 选项卡中,我们选择Triggered 即触发模式。 最后,我们按下前面板上的Run 以及Ch1按钮(图7)就可以从通道1发射波形了。由于我们选择的是触发模式,因此还需要手动按下前面板上的 Force 图5 图6

三相逆变器设计与仿真

三相逆变器设计与仿真 1.设计 数据要求 输出电压V 0:220V 输出频率f :50HZ 负载功率因数cos φ:0.8-1 过载倍数:1.5倍 输出功率P 0:6KVA 负载参数的计算 负载输出部分电路图,如图所示 负载输出电路 负载电阻最小值计算 当cos φ=1时,负载电阻计算计算公式为公式(3-1);当cos φ=0.8时,负载电阻计算公式为公式(3-2) Ω=÷=÷=8.07000622022 o o p V R (3-1) Ω=?== 10.088 .00006220P 2 2 ?COS V R O O (3-2) 负载电感最小值计算 负载无功功率1L Q 为 KVA P Q O L 6.337sin 6sin 1=??==? 负载电感感抗1L Z 为 Ω===4.133600 2202 12 1 L O L Q V Z

负载电感L1为 mH f Z L L 81.4250 24 .13211=?== ππ 滤波电容计算 滤波电容与负载并联,对逆变电路输出电流影响较大,所以设计滤波电路时 选择滤波电容取滤波电容容抗等于负载电感感抗的2倍 滤波电容容抗C Z 为 Ω=?==8.264.13221L Z Zc 滤波电容C 为 F fZc C μππ8.1188 .265021 21=??= = 实际取值120uF,由12个10uF 的电容构成 电容阻抗实际值 1C Z 为 Ω=???= = -5258.26101205021 216 1ππfC Z C 无隔离变压器时,逆变器输出电流有效值 长期最大电流(长)O I 为 A I O 28.50)26.5258 220()8.07220(2 2)长(=+= 短期最大电流短)(0I 为 A I 41.72)6.5258 2220()8.072201.5(2 2)短(o =+?= 无隔离变压器时,逆变器输出电流峰值 长期电流峰值长)(OP I 为 A I I O OP 40.3128.5022)长()长(=?= = 短期电流峰值短)(OP I 为

函数信号发生器使用说明(超级详细)

1-1 SG1651A函数信号发生器使用说明 一、概述 本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波,波形对称可调并具有反向输出,直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF输入控制功能。频率计可做内部频率显示,也可外测1Hz~的信号频率,电压用LED显示。 二、使用说明 面板标志说明及功能见表1和图1 图1 序 号 面板标志名称作用1电源电源开关按下开关,电源接通,电源指示灯亮 2 波形波形选择1、输出波形选择 2、与1 3、19配合使用可得到正负相锯齿波和脉冲波 3频率频率选择开关频率选择开关与“9”配合选择工作频率外测频率时选择闸门时间 4Hz频率单位指示频率单位,灯亮有效 5K Hz频率单位指示频率单位,灯亮有效 6闸门闸门显示此灯闪烁,说明频率计正在工作 7溢出频率溢出显示当频率超过5个LED所显示范围时灯亮 8频率LED 所有内部产生频率或外测时的频率均由此5个LED显示 9频率调节频率调节与“3”配合选择工作频率 10直流/拉出直流偏置调节输 出 拉出此旋钮可设定任何波形的直流工作点,顺时 针方向为正,逆时针方向为负

DC1641数字函数信号发生器使用说明 一、概述 DC1641使用LCD显示、微处理器(CPU)控制的函数信号发生器,是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器,其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。信号频率可调范围从~2MHz,分七个档级,频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。信号的最大幅度可达20Vp-p。脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调,五种信号均可加±10V的直流偏置电压。并具有TTL电平的同步信号输出,脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。除此以外,能外接计数输入,作频率计数器使用,其频率范围从10Hz~10MHz(50、100MHz[根据用户需要])。计数频率等功能信息均由LCD 显示,发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。读数直观、方便、准确。 二、技术要求 函数发生器 产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。 2.1.1函数信号频率范围和精度 a、频率范围 由~2MHz分七个频率档级LCD显示,各档级之间有很宽的覆盖度, 如下所示: 频率档级频率范围(Hz) 1 ~2 10 1~20 100 10~200 1K 100~2K 10K 1K ~20K 100K 10K ~200K

三相逆变器的建模

1 / 9 三相逆变器的建模 1.1 逆变器主电路拓扑与数学模型 三相全桥逆变器结构简单,采用器件少,并且容易实现控制,故选择三相三线两电平全桥逆变器作为主电路拓扑,如图 1所示。 图 1三相三线两电平全桥逆变拓扑 图 1中V dc 为直流输入电压;C dc 为直流侧输入电容;Q 1-Q 6为三个桥臂的开关管;L fj (j =a ,b ,c )为滤波电感;C fj (j =a ,b ,c )为滤波电容,三相滤波电容采用星形接法;N 为滤波电容中点;L cj (j =a ,b ,c )是为确保逆变器输出呈感性阻抗而外接的连线电感;v oj (j =a ,b ,c )为逆变器的滤波电容端电压即输出电压;i Lj (j =a ,b ,c )为三相滤波电感电流,i oj (j =a ,b ,c )为逆变器的输出电流。 由分析可知,三相三线全桥逆变器在三相静止坐标系abc 下,分析系统的任意状态量如输出电压v oj (j =a ,b ,c )都需要分别对abc 三相的三个交流分量v oa 、v ob 、v oc 进行分析。但在三相对称系统中,三个交流分量只有两个是相互独立的。为了减少变量的个数,引用电机控制中的Clark 变换到三相逆变器系统中,可以实现三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换,即将abc 坐标系下的三个交流分量转变成αβ坐标系下的两个交流分量。由自动控制原理可以知道,当采用PI 控制器时,对交流量的控制始终是有静差的,但PI 控制器对直流量的调节是没有静差的。为了使逆变器获得无静差调节,引入电机控制中的Park 变换,将两相静止坐标系转换成两相旋转坐标系,即将αβ坐标系下的两个交流分量转变成dq 坐标系下的两个直流分量。 定义αβ坐标系下的α轴与abc 三相静止坐标系下的A 轴重合,可以得到Clark 变换矩阵为: 11122230Clark T ? ?--?? ? =??? (1) 两相静止坐标系αβ到两相旋转坐标系dq 的变换为Park 变换,矩阵为:

低频信号发生器的使用说明

附录一低频信号发生器的使用说明 一.概述 AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式,具有良好的人机界面。输出正弦波信号频率从2Hz~2MHz连续可调,输出正弦波信号幅度从0.5mV~5V连续可调,并设有TTL输出方波功能,频率从2Hz~2MHz连续可调,占空比从20%~80%连续可调。 面板显示清晰明了,操作简单方便,输出频率调节可采用频率段调节(轻触开关粗调)和数码开关调节(段内细调)二种,其中数码开关调节又分快调和慢调两种,五位数码管直接显示频率,输出幅度调节采用轻触粗调(20dB、40dB、60dB)和电位器细调(20dB)以内,三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。 中央处理器控制整机各部分,并采用了数/模、模/数转换电路,应用数码开关作为频率调节输入。振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合,具有良好的稳幅特性。电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。 二.技术特性 1.频率范围:2Hz~2MHz,共分五个频段 第一频段:2Hz~30Hz 第二频段:30Hz~450Hz 第三频段:450Hz~7kHz 第四频段:7kHz~100kHz 第五频段:100kHz~2MHz 2.正弦波输出特性 (1)输出电压幅度(有效值):0.5mV~5V (2)幅频率特性:≤±0.3dB (3)失真度:2Hz~200kHz≤0.1%,200kHz~2MHz,谐波分量≤-46dB 3.方波输出特性 ⑴最大输出电压(空截,中心电平为0):14Vp-p ⑵占空比(连续可调):20%~80% ⑶逻辑电平输出:TTL电平,上升、下降沿≤25ns 4.输出电抗:600Ω 5.频率显示准确度:1×10-4±1个字 6.正常工作条件 ⑴环境温度:0~40℃ ⑵相对湿度:<90%(40℃) ⑶大气压:86~106kpa ⑷电源电压:220±22V,50±2.5Hz 7.消耗功率:<10W 三.面板及操作说明 1.整机电源开关(POWER) 按下此键,接通电源,同时面板上指示灯亮。 2.频段选择手动按钮

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