逆變電路的matlab仿真研究畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-20 03:14本頁面
【正文】 將不存在3的整數(shù)次倍諧波。第一步建立主電路及控制電路仿真模型。在Simpowersystems的“Electrical Sources”庫中選擇直流電壓源模塊，在對話框中將直流電壓設(shè)置為530V；然后在“Power Electronics”庫中選擇“Universal Bridge”模塊，橋臂數(shù)設(shè)置為3，構(gòu)成三相電路，開關(guān)器件為帶有反并聯(lián)二極管的IGBT；在“Elements”庫中選擇三相串聯(lián)的串聯(lián)RLC支路模塊，在設(shè)置為星形連接，額定電壓為413V、額定頻率50Hz，有功功率為1kW，感性無功功率為500Var，容性無功功率為0；在Simpowersystem的“Sink”庫中選擇“Scope”示波器模塊；在的“Simulink”的“Signal Routing”庫中選擇“Demux”模塊，Demux模塊的輸出接口設(shè)為3。按照如圖18所示將各模塊連接，SPWM控制信號由Simpowersystems中的“Discrete SPWM Generator”產(chǎn)生，選擇三橋六脈沖模式，這樣就完成了三相方波逆變電路的主電路和控制電路部分，如圖18所示。 圖18 三相SPWM逆變電路仿真模型第二步進(jìn)行運行仿真。將串聯(lián)RLC支路模塊的設(shè)置為測量電壓和電流，再利用“Measurements”庫中的“Multimeter”模塊就可以觀察逆變器的輸出電壓、電流。調(diào)制深度m設(shè)為1，基波輸出頻率仍為50Hz，載波頻率為基波頻率的30倍，即1500Hz。仍將采用上節(jié)用到的powergui模塊對波形進(jìn)行FFT分析。選擇ode45的仿真算法，在“powergui”的對話框中選擇離散仿真模式，采樣時間為107s，運行后可得仿真結(jié)果，交流相電壓、相電流、線電壓和直流電流波形如圖19所示。圖19三相SPWM逆變電路波形圖 Ud，諧波分布主要在開關(guān)頻率的整數(shù)倍附近，%。結(jié)論經(jīng)過上述一系列單相、三相以及方波逆變電路和SPWM逆變電路的一系列的數(shù)學(xué)分析與仿真特點，現(xiàn)主要從諧波含量，諧波畸變率和直流電壓利用率等方面將各電路的仿真優(yōu)劣之處總結(jié)如下(1)單相方波逆變電路。單相方波逆變電路輸出的電壓是交變方波，交流端頻率可以通過調(diào)節(jié)驅(qū)動信號的頻率來改變，電壓的形狀和幅值的調(diào)節(jié)只可以通過改變直流母線的電壓或者通過移相進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出電壓包含基波和奇次諧波，諧波的頻率與幅值之間成反比。方波逆變電路的諧波畸變率較高，不能滿足相當(dāng)部分負(fù)載的要求。直流電壓利用率是波逆變電路的一個重要指標(biāo)，它的直流電壓利用率在逆變器中是相對較高的，這也是方波逆變器的最大優(yōu)點。(2)三相方波逆變電路。從配電負(fù)載平衡的要求和用電設(shè)備本身的特性兩方面來考慮，較大容量的逆變器大都采用三相結(jié)構(gòu)。輸出電壓中除含有基波外，還含有高階的奇次諧波，但不含有3的整數(shù)倍諧波，諧波階數(shù)越高幅值越小，整體來說輸出電壓諧波含量高，尤其低次諧波成分含量豐富，輸出電壓的諧波畸變率較單相方波逆變率低，但仍處于較高水平。輸出電壓頻率可調(diào)但幅值不可調(diào)，可以通過改變直流電壓來調(diào)節(jié)輸出交流電壓。直流電壓利用率(3)單相SPWM逆變電路。正弦脈沖寬度調(diào)制是目前應(yīng)用較多的一種逆變控制技術(shù)，SPWM逆變電路輸出電壓的基波幅值隨調(diào)制深度線性變化，通過控制調(diào)制信號即可調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的頻率和幅值。諧波尤其是低次諧波和直流電壓利用率不是一成不變的而是與調(diào)制深度密切相關(guān)。提高載波比將有效提高輸出電壓的質(zhì)量。(4)三相SPWM逆變電路。三相SPWM逆變電路與單相SPWM逆變電路相類似，波形中沒有偶次諧波，載波頻率倍的高次諧波不再存在，也不存在3的整數(shù)倍次諧波。輸出電壓的諧波畸變率低，這也是SPWM逆變電路德爾主要優(yōu)點。仿真過程中對于MATLAB軟件的應(yīng)用可以總結(jié)出如下優(yōu)點，采用Matlab/Simulink對逆變電路進(jìn)行仿真分析,使得電路分析運算更加方便快捷避免了常規(guī)實物連接分析方法中繁瑣的繪圖和計算過程。同時,用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真,在仿真過程中可以靈活改變仿真參數(shù)并且能直觀地觀察到仿真結(jié)果隨參數(shù)的變化情況,便于分析和比較，用Scope隨時的觀察仿真波形，使得仿真更具有快捷直觀性，適合電力電子技術(shù)的研究工作。本文利用Simulink 對逆變電路的仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析, 與采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進(jìn)行比較, 進(jìn)一步驗證了仿真結(jié)果的正確性。致謝通過這次課程設(shè)計，使我對于電力電子中逆變電路有了更加深刻的認(rèn)識，并且能夠?qū)imulink熟練應(yīng)用于逆變的仿真研究。畢業(yè)設(shè)計不同于以往的課程設(shè)計，這是一個在我們這個階段相對非常龐大的任務(wù)，但這是我們作為電氣專業(yè)學(xué)生所必須掌握和的，這次設(shè)計工作真正打開了我進(jìn)行電路設(shè)計的大門。這次畢業(yè)設(shè)計綜合了大學(xué)學(xué)習(xí)課程中的很多知識，不僅是對于我的專業(yè)知識的考驗，也是對于我綜合能力的考驗。大學(xué)四年，我在努力學(xué)習(xí)和實踐中充實的度過，爭取能夠?qū)肀M快適應(yīng)這個多元化的社會并且奉獻(xiàn)社會、造福社會。盡管在專業(yè)課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握逆變電路的原理和MATLAB的應(yīng)用，但是將這二者真正相互滲入進(jìn)行分析的時候，仍會遇到很多細(xì)節(jié)問題，尤其是仿真運行中遇到的問題，所以這次課程設(shè)計能夠最后順利完成要非常感謝郭英軍老師的精心指導(dǎo)和大力支持。同時，也要感謝同組同學(xué)的幫助，通過和同學(xué)的交流，使我在他們身上學(xué)到了很多有用的知識，使這次畢業(yè)設(shè)計做的更加完滿。最后，再次感謝郭老師對于我這次畢業(yè)設(shè)計的諄諄教誨和耐心指導(dǎo)。謝謝！參考文獻(xiàn)1 王兆安, 黃俊. : 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.2 張志涌. 精通MATLAB 6. 5 : 北京航空航天大學(xué)出版社, 2003.3 周淵深. 電力電子與MATLAB : 中國電力出版社, 2004.4 華亮, 沈申生. Matlab/ Simulink , 2005, 20( 4) : 350 352.5 朱曉東, ,2005,24(4): 8589.6 張寶生, , 2004, 26( 3) : 102104.7 張占松,:電子工業(yè)出版社,.8 :中國電力出版社,2003.9 黃忠霖. : 國防工業(yè)出版社,2010.10朱桂萍,:.11 李愛文,:.12 林飛,:.13 ：.14 Electrics Technology,2009(8):10～1315 Liu Guangpu ,Gao Yuchun. The Application of MATLAB in Communication ScienceDirect,2012,29:321～324.16 王輝，(1)：13～1517 ，（6）：35～3618 LIU Y H,CHEN C dead time pensation method for harmonic cancellation with carrier basedPWM for two level and multilevel cascaded Transactions on Industry Application, 2001,37(2): 57
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