三相逆变器Matlab仿真(2)

2019-08-30 20:32

ZA、ZB、ZC分别为ABC三相的负载阻抗。根据不同的性质,可分为电阻性阻抗、电容性

阻抗和电感性阻抗。其中,感性负载与容性负载的电流相位和电压相位是不同相的。对于电感型的负载,电流不能突变,那么如图 4中的开关转换的时刻,因为正负向开关均断开,这样会在两侧造成很大的开路电压,极易造成器件或电路的损坏。因此,需要对电路进行改进。

保护措施是为每个开关并联一个二极管。如图 6所示。

图 6 开关并联二极管后的电路

加装六个二极管后,即使正负开关均闭合,也可为电流提供续流的通路,避免了发生上述危险情况。

3 正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)技术

SPWM(正弦脉宽调制)技术是指利用PWM(脉宽调制)技术来模拟输出具有正弦特性的电压或电流波形。如图 7所示为电压源型SPWM调制原理,若把一个正弦半波划分为N等分,每一等分的正弦波形的面积都可用一个与该面积相等的等幅矩形脉冲来代替,矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。于是,由N(图中N=12)个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形就与正弦的半周等效。这一系列矩形脉冲就是期望逆变器输出的正弦PWM波形(简称SPWM)。[4]

图 7 SPWM正弦波原理

图 8 双极性SPWM产生原理

每个脉冲的宽度可以由理论计算取得,但实际应用中常用正弦调制波(即信号波)与三角形脉冲(载波)的比较得出准确的闭合关断时刻。如图 8所示。

载波的频率直接影响了pwm脉冲的密度,这也直接影响了以该信号波作为控制信号的整流桥整流后的结果,通过Matlab仿真可以清楚的观察到影响。

4 MATLAB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 9 系统Simulink 仿真

错误!未找到引用源。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.

4.1 仿真中的各个模块及其参数设定

1) 整流桥

图 10 通用三相整流桥模块

图 11 Universal bridge 及其参数设置

通用三相整流桥为Simulink中的Universal bridge模块。图 11为该模块的参数设置对话框。其中Number of bridge arms(桥臂个数)为3,Power Electronic device(电力电子器件)选用IGBT/Diodes(晶闸管)。

2) SPWM脉冲信号发生器模块

图 12 SPWM脉冲发生器

图 12为为控制通用三相整流桥产生SPWM的脉冲信号发生器,使用的是Matlab中的Discrete PWM Generator模块。该模块的作用即为为产生PWM而用以控制IGBTs等电桥的脉冲信号。图 13

为该模块的参数设置,在Generator mode选项中选择3-arms bridge(6 pulse),既三桥臂共需要六个脉冲信号用以控制如图 6中所示的六个电子管。Carrier frequency为载波频率,该频率的大小决定了一个周期内SPWM脉冲的密度(如图 8所示)。Frequency of output voltage是输出电压的频率,此处设置为国内标准的50Hz。

图 13 PWM脉冲生成模块及其参数设置

3) 其他模块

为模拟真实供电效果,在仿真系统中,整流桥输出的电压通入一个三相变压器后接入一个三相的RLC负载模块。三相变压器的原边为三角形绕组,副边为星型绕组。负载标称电压:220v,标称频率50Hz,有功功率:1000W,电感无功功率:0W,电容无功功率:500W。

图 14 变压器及负载模块


三相逆变器Matlab仿真(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:元曲练习

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: