單相逆變器spwm調(diào)制技術(shù)的仿真--華東交通大學(xué)-資料下載頁
2025-11-01 04:11本頁面
【導(dǎo)讀】熟練掌握MATLAB語言的基本知識和技能；熟悉matlab下的simulink和simpowersystems工具箱；熟悉構(gòu)建單相橋式逆變器SPWM單極性和雙極性調(diào)制的仿真模型；培養(yǎng)分析、解決問題的能力；提高學(xué)生的科技論文寫作能力。要求對主電路和脈沖電路進(jìn)行封裝，并對調(diào)制度和載波比參數(shù)進(jìn)行封裝；仿真參數(shù)為：E=100-300V;Ma=;N=9-21;h=，其他參數(shù)自定；頻譜圖，要求采用subplot作圖；選取不同參數(shù)進(jìn)行仿真，比較仿真結(jié)果有何變化，給出自己的結(jié)論。完成原理分析：20分；[1]劉鳳君.現(xiàn)代逆變技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2020.[3]王兆安，劉進(jìn)軍，電力電子技術(shù)，機械工業(yè)出版社，2020年第1期總第264期。[5]劉衛(wèi)國.MATLAB程序設(shè)計與應(yīng)用（第二版）.北京：高等教育出版社，2020.但是在電力電子技術(shù)中有關(guān)電能的變換與控制過程，內(nèi)容大多涉。生成分析等繁瑣易錯的細(xì)節(jié)上，而這些工作特別適合MATLAB的使用。MATLAB繪制的圖形尤其準(zhǔn)確，清晰，精美。電力電子技術(shù)領(lǐng)域通常利用MATLAB
【正文】 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 0 . 0 500 . 0 50 . 10 . 1 5S e l e c t e d s i g n a l : 2 c y c l e s . F F T w i n d o w ( i n r e d ) : 1 c y c l e sT i m e ( s )0 500 1000 1500 202001020304050F r e q u e n c y ( H z )F u n d a m e n t a l ( 5 0 H z ) = 0 . 1 0 5 8 , T H D = 9 . 6 8 %Mag (% of Fundamental)0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 2 0 0 1 0 00100200頻率為 50hz ；載波比為 20 ；調(diào)制深度為 0 . 9 5 仿真分析負(fù)載電壓t/sU/V0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 0 . 100 . 10 . 20 . 3負(fù)載電流t/sI/A負(fù)載電流傅里葉分析： （ 3） 頻率為 50hz；載波比為 20；調(diào)制深度為 仿真分析 華東交通大學(xué)課程設(shè)計 23 0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 1 0 00100S e l e c t e d s i g n a l : 2 c y c l e s . F F T w i n d o w ( i n r e d ) : 1 c y c l e sT i m e ( s )0 500 1000 1500 2020010203040506070F r e q u e n c y ( H z )F u n d a m e n t a l ( 5 0 H z ) = 9 5 . 2 5 , T H D = 1 0 9 . 7 4 %Mag (% of Fundamental)0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 0 . 0 500 . 0 50 . 10 . 1 5S e l e c t e d s i g n a l : 2 c y c l e s . F F T w i n d o w ( i n r e d ) : 1 c y c l e sT i m e ( s )0 500 1000 1500 202001020304050F r e q u e n c y ( H z )F u n d a m e n t a l ( 5 0 H z ) = 0 . 1 0 6 8 , T H D = 9 . 2 3 %Mag (% of Fundamental)負(fù)載電壓傅里葉分析： 負(fù)載電流傅里葉分析： 由上面變載波比，變調(diào)制深度可以有下述結(jié)論， 華東交通大學(xué)課程設(shè)計 24 1）輸出電壓基波幅值與調(diào)制深度成正比。當(dāng)載波比一定，變化調(diào)制深度時，當(dāng)載波頻率遠(yuǎn)大于輸出電壓基波頻率即 fcfs，且調(diào)制深度 0m=1 時，基波電壓幅值與直流側(cè)電壓滿足一下關(guān)系： dumu *1 ? 。仿真電路中， m= 時，輸出電壓基波約為 85v， m= 時，輸出電壓基波約為 95v，它表明， spwm逆變輸出電壓的基波幅值與調(diào)制深度成線性變化。因此通過調(diào)節(jié)控制信號，可以方便的調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓的頻率和幅值。 2） pwm電壓波形中含有載波頻率的整數(shù)倍及其附近的諧波。幅值最高影響最大的是 k 次諧波分量，隨調(diào)制深度的增加，其幅值的相對值逐漸減小。由于pwm電壓波形中含有載波頻率的整數(shù)倍及其附近的諧波，可見載波比越高，最低次諧波離基波越遠(yuǎn)，也就越容易濾波。例如：調(diào)制深度都為 時，載波比為 15 時， 負(fù)載電流諧波失真 THD=%；載波比為 20 時， 負(fù)載電流諧波失真 THD=%，即載波比越高，負(fù)載電流中的諧波越少。故提高載波比將有效改善輸出電壓的質(zhì)量。但是另外，由于開關(guān)損耗等原因，開關(guān)頻率在逆變器的設(shè)計和運行中還會受到多種因素的影響，相應(yīng)的對載波比大小也有一定的限制。 3）輸出頻率： 50hz；載波比： 20；調(diào)制深度： 時，單極性電壓總諧 波失真 THD=%，負(fù)載電流諧波失真 THD=%；雙極性，電壓總諧波失真THD=%，負(fù)載電流諧波失真 THD=%?？梢姡突ㄐ阅芏裕瑔螛O性 pwm和雙極性 pwm完全一致，但在線性調(diào)制的情況下單極性 pwm諧波性能明顯優(yōu)于雙極性 pwm，開關(guān)次整數(shù)倍諧波消除，最低次諧波幅值比雙極性調(diào)制小的多，容易濾波。 華東交通大學(xué)課程設(shè)計 25 Matlab 仿真技術(shù)在這次電力電子電路仿真的設(shè)計中已經(jīng)很好的體現(xiàn)了他在這個領(lǐng)域中的優(yōu)點，本文通過仿真實驗的出來的結(jié)果與理論分析的結(jié)果波形可以說是基 本一致，這更進(jìn)一步說明了 Matlab在電力電子系統(tǒng)仿真研究的實用性和有效性。 通過這次本學(xué)期 這次一周的課程設(shè)計 ，使我對本課程所學(xué)的內(nèi)容有了一個連貫性，綜合性的認(rèn)識，通過自己的摸索和研究加深了我對理論 的理解， 同時 也提高了我獨立的動手能力和分析解決問題的能力，具體說通過本次課程設(shè)計使我更加熟練的使用 Matlab 軟件中的 Simulink 和 SimPowerSystem 模塊庫，熟悉掌握了基本電力電子電路的仿真方法，掌握了對電力電子器件各種參數(shù)的設(shè)定，同時也學(xué)會了運用理 論知識對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行分析和處理， 增強了我對 仿真的學(xué)習(xí)興趣。 在這次課程設(shè)計的撰寫中，我嚴(yán)格按照老師規(guī)定的格式，以畢業(yè)論文的要求嚴(yán)格的要求自己。 通過這次為期一周的課設(shè)使我獲益匪淺，同時也 為我以后畢業(yè)論文的撰寫工作打下了一定的基礎(chǔ)。 華東交通大學(xué)課程設(shè)計 26 [1] 劉鳳君 . 現(xiàn)代逆變技術(shù)及應(yīng)用 [M]. 北京 : 科學(xué)出版社 , 2020. [2] 伍家駒 , 王文婷 , 李學(xué)勇 , 等 . 單相 SPWM 逆變橋輸出電壓的諧波 分析 [J]. 電力自動化設(shè)備 , 2020, 28(4): 4549, 52. [3]王兆安，劉進(jìn)軍，電力電子技術(shù)， 機械工業(yè)出版社， [4]湯才剛，朱紅濤，李莉，陳國橋，基于 PWM的逆變電路分析，《現(xiàn)代電子技術(shù)》2020年第 1期總第 264期。 [5]劉衛(wèi)國 .MATLAB 程序設(shè)計與應(yīng)用（第二版） .北京：高等教育出版社， 2020. subplot(6,1,1)。 plot(,(1).values) title(39。電源電壓 39。) subplot(6,1,2)。 plot(,(2).values) title(39。觸發(fā)信號 139。) subplot(6,1,3)。 plot(,(3).values) title(39。觸發(fā)信號 239。) subplot(6,1,4)。 plot(,(4).values) title(39。Th Th4 電流 39。) subplot(6,1,5)。 plot(,(5).values) title(39。Th Th3 電流 39。) subplot(6,1,6)。 plot(,(6).values) title(39。負(fù)載電流 39。) subplot(3,1,1)。 plot(,(1).values) title(39。負(fù)載電壓 39。) subplot(3,1,2)。 plot(,(2).values) title(39。負(fù)載電流 39。) subplot(3,1,3)。 plot(,(3).values)
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