最新電力電子課程設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-02 03:19本頁(yè)面
【正文】 在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我明白了，只要用心去做，認(rèn)真去做，持之以恒，就會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)，有意外的收獲。 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我們把所學(xué)得理論知識(shí)學(xué)以致用，使我們的知識(shí)掌握的更加的牢固，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多的的問(wèn)題，加強(qiáng)了我思考和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)也深刻體會(huì)到了遇到不懂的問(wèn)題要自己先找資料翻閱有關(guān)書(shū)籍，運(yùn)用自己的能力解決自己所遇到的問(wèn)題。其中，重點(diǎn)用到了MATLAB仿真、電力電子技術(shù)。電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真（M），機(jī)械工業(yè)出版社，2010。 [5]李傳琦，電力電子技術(shù)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)（M），機(jī)械工業(yè)出版社，2006。但是雙極性PWM信號(hào)發(fā)生電路比單極性的簡(jiǎn)單一些。能夠使用Simpowersystems模型庫(kù)進(jìn)行電力電子電路的仿真分析，可以使用Matlab完成單極性PWM逆變電路的計(jì)算機(jī)仿真。即熟悉了Simulink系統(tǒng)仿真環(huán)境，包括Simulink工作環(huán)境，基本操作，仿真模型，仿真模型的子系統(tǒng)，重要模塊庫(kù)等。改變調(diào)制比m和載波比N，如增大m和N，可以有效減小輸出電壓和輸出電流的諧波分量。改變調(diào)制比m和載波比N，如增大m和N，可以有效減小輸出電壓和輸出電流的諧波分量。諧波分布中最高的為29次和31次諧波，%%，%。但負(fù)載電流以開(kāi)關(guān)頻率向直流電源回饋的情況較雙極性調(diào)制時(shí)大大減少，此直流電流的開(kāi)關(guān)次諧波大大小于雙極性情況。輸出的電壓PWM型電壓，脈沖寬度符合正玄變化規(guī)律。在Simulink的“Source”庫(kù)中選擇“Clock”模塊，以提供仿真時(shí)間t，乘以2*pi*f后通過(guò)一個(gè)“sin”模塊即為simwt,乘以調(diào)整深度m后可得所需的正弦調(diào)整信號(hào)；三角載波信號(hào)由“Source”庫(kù)中的“Repeating Sequence”模塊產(chǎn)生，雙擊其對(duì)話框，設(shè)置“Time Values”為[01/fc/43/fc/41/fc],設(shè)置“Output Values”為[01 1 0],便生成頻率為fc的三角載波；將調(diào)制波和載波通過(guò)一些運(yùn)算與比較。示波器是在“Commonly Used Blocks”下的“Scope”模塊生成，雙擊其對(duì)話框，設(shè)置“Number of axes”為3，示波器是用來(lái)觀測(cè)PWM脈沖波形、逆變輸出的電壓和電流波形。電流表在“SimPowerSystems”庫(kù)中的“Measurements”下的“Current Measurement”模塊生成。直流電源在Simulink的“SimPowerSystems”庫(kù)中的“Electrical Sources”中的“DC voltage Source”模塊生成，雙擊其對(duì)話框，設(shè)置“Amplitude”為300，設(shè)置“Measurements”為“Voltage”，便可構(gòu)成300v的直流電源；阻感性負(fù)載在“SimPowerSystems”庫(kù)中的“Elements”中的“Series RLC Branch”模塊生成，雙擊其對(duì)話框，設(shè)置“Branch type”為“RL”,設(shè)置“Resistance”為1，設(shè)置“Inductance”為2e3,將“Measurements”設(shè)置為“Branch voltage and current”,于是便設(shè)置出電阻為1歐姆，電感為2mh的阻感性負(fù)載。由此循環(huán)往復(fù)周期性的工作。在輸出電壓u0的正半周，讓V1保持通態(tài)，V2保持?jǐn)鄳B(tài)，V3和V4交替通斷。設(shè)計(jì)主電路圖采用IGBT作為開(kāi)關(guān)器件的單相橋式電壓型逆變電路。這樣就得到圖所示的單極性的SPWM波形。當(dāng)uruc時(shí)使V3通，V4斷，uo=Ud 。當(dāng)uruc時(shí)使V4斷，V3通，uo=0 。ur正半周，V1保持通，V2保持?jǐn)?。下面具體分析單相橋式逆變電路的單極性控制方式。與計(jì)算法相對(duì)應(yīng)的是調(diào)制法，即把希望調(diào)制的波形作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過(guò)信號(hào)波的調(diào)制得到所期望的PWM波形。根據(jù)正弦波頻率、幅值和半周期脈沖數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算PWM波各脈沖寬度和間隔，據(jù)此控制逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷，就可得到所需PWM波形，這種方法稱(chēng)為計(jì)算法。 PWM逆變電路及其控制方法PWM逆變電路可分為電壓型和電流型兩種，目前實(shí)際應(yīng)用的幾乎都是電壓型電路，因此主要分析電壓型逆變電路的控制方法。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱(chēng)為SPWM波形。把正弦半波分成N等分，就可以把正弦半波看成由N個(gè)彼此相連的脈沖序列所組成的波形。PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)是面積等效原理，即：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。 3 電流控制PWM 電流控制PWM的基本思想是把希望輸出的電流波形作為指令信號(hào),把實(shí)際的電流波形作為反饋信號(hào),通過(guò)兩者瞬時(shí)值的比較來(lái)決定各開(kāi)關(guān)器件的通斷,使實(shí)際輸出隨指令信號(hào)的改變而改變。區(qū)間的脈沖列一經(jīng)確定,但由于已知三相線電壓的脈沖工作模式,就可以確定開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)了。區(qū)間用(Uvw+Uwu)表示,當(dāng)將Uvw和Uwu作同樣處理時(shí),就可以得到三相線電壓波形只有半
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