大庆师范学院 本科生毕业设计
基于PWM技术的三相桥式逆变电路性能研究
院 （系） 机电学院 专 业 自动化 学 生 姓 名 杜医超 学 号 201001071643
指导教师姓名（电视机郭宗光 对讲机齐凤河 光立方夏云波 电子钟高玉凯） 指导教师职称 高玉凯正教授 其它三位老师副教授
2015年 5月 25日
大庆师范学院本科毕业论文（设计）
摘 要
本文讲述了逆变电路的工作原理，以及逆变电路的分类。在三相桥式逆变电路中，PWM技术的应用，可以使得输出的波形更加的优质。PWM技术意思是脉冲宽度调制技术,可以对其脉冲宽度和整体面积进行对比，其实是相等幅度而宽度不相等的脉冲，形成的波形。控制电路中正弦波和三角波的参数，可以对输出的波形进行控制，从而实现在PWM技术的控制下三相桥式逆变电路的性能研究。
关键词：PWM控制；逆变；三相桥式
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目 录
第一章 前言........................................................ I
1.1 研究背景 .................................................... 1 1.2 前景及应用 .................................................. 1 第二章 PWM波形的工作原理 ........................................... 2
2.1 PWM控制的基本原理........................................... 2 2.2调制方式..................................................... 2 2.3采样法....................................................... 3 2.4 脉宽调制逆变电路 ............................................ 3
2.4.1基于PWM的单相桥式逆变电路 ............................. 3 2.4.2基于PWM的三相桥式逆变电路 ............................. 4
第三章 三相桥式逆变电路的主要应用技术............................... 5
3.1逆变电路原理................................................. 5 3.2逆变电路—电压型 ............................................ 5 3.3逆变电路—电流型 ............................................ 6 第四章 基于PWM的三相桥式逆变电路的仿真研究........................ 8
4.1 仿真模块参数设定 ............................................ 8 4.2 仿真电路 ................................................... 13 4.3 仿真波形 ................................................... 13 第五章 结论...................................................... 222 参考文献.......................................................... 233 谢 辞............................................................. 244
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第一章 前言
1.1 研究背景
PWM逆变技术，它可以把直流输入经过脉冲的变化，从得到需要的交流电输出。它需要参考波（如正弦波、梯形波等）和调制波（如三角波）的比较，从而在用开关量代替模拟量，来对逆变电路进行控制，实现把直流变成交流[1]。PWM逆变技术也被叫做脉宽调制逆变技术，它可以构成多种多样的交流电源，应用于生活中的各个角落。
1.2 前景及应用
在人类社会的的与时俱进和生产生活中，逆变电路的应用变的更加的广泛
和实用。比如说我们普通家庭使用的空调和家庭影院以及洗衣机和冰箱。它也应用于轮船制造、宇宙探索等领域。逆变电路对于现今社会来讲，已经得到充分的利用。在普通家庭中它应用于各种电源，照相机等；而在国家的设施中，特别是火力发电设备、风力发电、太阳能电池等设备都有广泛的应用[2]。随着电力电子技术的发展，以及计算机技术和各种新技术的研发，这个技术应用得到了有效的利用和发展，其器件变的更加小巧和实用，效率和性能上有了更宽广的提高[3]。
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第二章 PWM波形的工作原理
2.1 PWM控制的基本原理
PWM变换器其实就是用来控制逆变器开关器件的通断次以及时间分配得到相应规律，等幅和宽度可调的矩形方波都来自变换器输出端[4]。
我们可以根据抽样理论的观点控制，当脉冲等不同应用系统的惯性的窄脉冲的形状，这是几乎相同的输出响应，和较窄的脉冲，然后之间差异较小的输出。这充分证明惯性系统的输出响应是受到系统冲量的影响。当它是一个窄脉冲信号时，作用于相同的惯性系统，分别和输出响应的波形几乎是相同的[5]。
2.2调制方式
调制方式可以有同步调制类型，它的成因是因为，输入的载波信号的载波比，与另一个调制信号的同步进行，其中载波比为常数。我们想要做到异步调制，那就必须在载波信号输入时，令调制信号与其不同，以此来得出。然而我们在三相电路中，为了使三相输出对称。我们可以选取一个三角波，用它作为信号的载体，此时的N是3的整数倍。在异步调制中，我们可以看到许多的参数，比如半个周期内，来调节可控制输出的波形，因此在这个电路中，我们会得到许多数据和参数都会是不固定的， 其中PWM的脉冲个数，还有它的相位都包括在其中。它也有不对称的地方，比正负半周期的脉冲信号和前后四分之一周期的脉冲信号[6]。在同步调制中，N应该为整数，方便调制。想要调制三相PWM波形，应使N=9。三相PWM同步调制波形如图2-1。
图2-1 三相PWM同步调制波形
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