【正文】 －u dL d I dM－＋E DRa重物( a )V 1V 2V 3V 4＋－u dL d I dM－＋E DRa重物( b )n n第 15 頁 共 49 頁 （ 2） 中間狀態(tài)（ α =π /2） 當卷揚機將重物提升到要求高度時，自然就需在某個位置停住，這時只要將控制角 α 調(diào)到等于π /2的位置，變流器輸出電壓波形中，其正、負面積相等，電壓平均值Ud為零， 電動機停轉(zhuǎn) ，反電勢 ED也同時為零。 (2) 電流從電源的正極流出，該電源輸出電能；而電流從電源的正極流入，該電源吸收電能。 （ 3） 在圖 (c)中，兩個電源反極性相連， 則電路中的電流 I為 R IE 1 E 2( a )R IE 1 E 2( b )R IE 1 E 2( c )第 14 頁 共 49 頁 REEI 21 ?? (3) 此時電源 E1和 E2均輸出電能，輸出的電能全部消耗在電阻 R 上。此時電源 E1輸出電能 E1I，其中一部分為 R所消耗的 I2R，其余部分則為電源 E2所吸收的 E2I。即同一套電路， 既可以工作在整流狀態(tài)，也可以工作在逆變狀態(tài)， 這樣的電路統(tǒng)稱為變流裝置。例如，應用晶閘管的電力機車，當機車下坡運行時，機車上的直流電機將由于機械能的作用作為直流發(fā)電機運行，此時就需要將 直流電能變換為交流電能回送電網(wǎng)，以實現(xiàn)電機制動。 附加模塊組則包括了上述各模塊組中的各個附加子模塊組。 圖 （ Elements）模塊組 （ 4）：電力電子（ Power Electronics）模塊組 電力電子模塊組包括理想開關(guān)，二極管， 晶閘管 ，可關(guān)斷晶閘管，功率 MOS 效應管，絕緣門極晶體管等模塊。 在該模塊庫中有很多模塊組，主要有電源（ Electrical sources），元件（ Elements），電力電子（ Power Electronics），電機系統(tǒng)（ Machines） ,連接器（ Conectors），測量（ Measuements），附加（ Extras），演示（ Demos）模塊組等。 Sinulink 環(huán)境下可以使用的電力系統(tǒng)仿真模塊庫（ power system blockset）主要是由加拿大的 hydro Quebec 和 tecsim international 公司共同開發(fā)的，其功能非常強大，可以用于電路電子系統(tǒng)，電機系統(tǒng)，電力傳輸系統(tǒng)等領(lǐng)域的仿真，提供一種類似電路搭建的方法用于系統(tǒng)模擬的繪制。總之， 有源逆變 技術(shù)已經(jīng)涉及各行各業(yè)，以及各種領(lǐng)域的電源設(shè)備。當前，研制高壓直流斷路器、研究多端直流系統(tǒng)的運行特性和控制、發(fā)展多端直流系統(tǒng)、研究交直流并列系統(tǒng)的運行機理和控制，受到廣泛的關(guān)注。 (4)直流輸電 由于交流輸電架線復雜、損耗大、電磁波污染環(huán)境，所以直流輸電是一個發(fā)展方向。 (3)電動機制動再生能量回饋 在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動機的減速和停止都是通 過逐漸減小運行頻率來實現(xiàn)的，在變頻器頻率第 4 頁 共 49 頁 減小的瞬間，電動機的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變，或者說，它的轉(zhuǎn)速變化是有一定時間滯后的，這時會出現(xiàn)實際轉(zhuǎn)速大于給定轉(zhuǎn)速，從而產(chǎn)生電動機反電動勢高于變頻器直流端電壓的情況，這時電動機就變成發(fā)電機，非但不消耗電網(wǎng)電能，反而可以通過變頻器專用型能量回饋單元向電網(wǎng)送電，這樣既有良好的制動效果，又將動能轉(zhuǎn)變化為電能，向電網(wǎng)送電而達到回收能量的效果。 UPS 最早的應用，應該是一些特殊的領(lǐng)域，比如：醫(yī)院的手術(shù)室供電保障、電臺 /電視臺的節(jié)目播出系統(tǒng)供電、軍事應用等等。但受光伏組串的匹配和部分遮影的影響，導致整個光伏系統(tǒng) 的效率和電產(chǎn)能。下面列舉的是其主要的應用： (1)光伏發(fā)電 能源危機和環(huán)境污染是目前全世界面臨的重大問題，許多國家采取了提高能源利用率、改善能源結(jié)構(gòu)、探索新能源和可再生能源等措施，以達到可持續(xù)發(fā)展的目 的。 2020 年至今為高效低污染階段。一般認為，逆變技術(shù)的發(fā)展可以分為如下三個階段： 1956，－－－ 1980 年為傳統(tǒng)發(fā)展階段。 逆變技術(shù)的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的，器件的發(fā)展帶動逆變技術(shù)的發(fā)展。 第 2 頁 共 49 頁 1 概述 有源逆變電路的概述 隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展以及各行各業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展和對操作性能要求的提高，許多行業(yè)的用電設(shè)備都不是直接使用通用交流電網(wǎng)提供的交流電作為電能源，而是通過各種形式對其進行變換，從而得到各自所需的電能形式。在設(shè)計過程中使用 Matlab/Simulink工具來輔助設(shè)計 ,可以得到一種較為直觀、快捷分析有源逆變電路的新方法。 implementation of active inverter system. Keywords： Regenerative invert circuits。 I 目 錄 前言 ..................................................................... 1 1 概述 ................................................................... 2 有源逆變電路的概述 .................................................. 2 有源逆變技術(shù)的分類和發(fā)展 ........................................ 2 有源逆變技術(shù)的應用 .............................................. 3 SIMULINK/POWER SYSTEM 概述 .......................................... 5 SIMULINK 簡介 ................................................... 5 POWER SYSTEM 簡介 ............................................... 9 研究的目標、內(nèi)容 ................................................... 12 2 有源逆變電路的結(jié)構(gòu)及原理 .............................................. 13 單相橋式有源逆變電路 ............................................... 13 電源間能量的變換關(guān)系 ........................................... 13 基本工作原理 ................................................... 14 問題的提出 ..................................................... 15 三相半波有源逆變電路 ............................................... 16 基本工作原理 ................................................... 16 電路的基本計算 ................................................. 17 三相橋式有源逆變電路 ............................................... 17 逆變工作原理 ................................................... 18 電路中基本電量的計算 ........................................... 18 3 有源逆變電路的 MATLAB 建模與仿真 ....................................... 20 單相橋式全控整流及有源逆變的模型仿真 ............................... 20 仿真模型模塊介紹 ............................................... 20 仿真模型 ....................................................... 22 仿真模型模塊的參數(shù)設(shè)置 ......................................... 23 模型仿真及仿真結(jié)果 ............................................. 31 三相半波有源逆變的模型仿真 ......................................... 36 II 仿真模型 ....................................................... 36 仿真模型模塊的參數(shù)設(shè)置 ......................................... 36 模型仿真及仿真結(jié)果 ............................................. 37 三相橋式有源逆變的模型仿真 ......................................... 41 仿真模型 ....................................................... 41 仿真模型模塊的參數(shù)設(shè)置 ......................................... 42 模型仿真及仿真結(jié)果 ............................................. 44 結(jié)論 .................................................................... 48 參考文獻 ................................................................ 49 III 有源逆變電路 建模與仿真 摘要 :本文以有源逆變電路為研究對象 ，介紹了有源逆變電路的工作原理，并對 MATLAB/Simulink 模塊中電力電子仿真所需要的電力系統(tǒng)模塊做了簡要的說明，介紹了有源逆變電路的主要環(huán)節(jié)整流及有源逆變的工作原理，并且分析了幾種常見的觸發(fā)角，在此基礎(chǔ)上運用 MATLAB 軟件分別對 電路的仿真進行了設(shè)計；實現(xiàn)了對有源逆變電路的仿真。Simulink Regenerative Invert Circuits modeling and simulation Abstract： In this paper, inverter circuit for the active study, described active inverter circuit work, and matlab/simulink module needed to power electronic simulation power system module to do a brief description of the active inverter main ponents –the active rectifier and inverter works, and analyzed several mon trigger angle on this basis, the use of matlab software simulation were carried out on the circuit design。 有源逆變電路 常規(guī)的分析方法需要繁瑣的繪圖和計算過程 。 鑒與此，我們有必要對 有源逆變電路 進行一定程度的分析研究，以便能更好的認識 有源逆 變電路 的工作原理，本文正是在基于 Matlab/Simulink優(yōu)秀平臺下對 有源逆變電路 進行仿真，來探討 有源逆變電路 的實際運行狀態(tài)。如果把逆變器的交流側(cè)接到交流電源上，把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反送到電網(wǎng)去，稱為有源逆變；如果逆變器的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負載，即把直流電逆變?yōu)槟骋?頻率或可調(diào)頻率的交流電供給負載，則稱為無源逆變。由于自關(guān)斷器件的使用，使得開關(guān)頻率得以提高，從而逆變橋輸出電壓中低次諧波的頻率比較高，使輸出濾波器的尺寸得以減小，而且對非線性負載的適應性得以提高。這個階段的特點是：開關(guān)器件以高速器件為 主，逆變器的開關(guān)頻率較高，波形改善以ＰＷＭ法為主，體積重量較小，逆變效率高，正弦波逆變技術(shù)發(fā)展日趨完善 ， 微電子技術(shù)的發(fā)展使新近的控制技術(shù)如矢量控制技術(shù)、多電平變換技術(shù)、重復控制、模糊控制等技術(shù)在逆變領(lǐng)域得到了較