【正文】 的寬度和間隔 ， 并把這些數(shù)據(jù)存于微機(jī)中 ， 通過查表的方式生成 PWM 信號控制開關(guān)器件的通斷 ， 以達(dá)到預(yù)期的目的 。 SPWM 法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ) ,用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的 PWM 波形即SPWM 波形控制逆變電路中開關(guān)器件的通斷 ， 使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等 ， 通過改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值 。三相 SPWM 是使用 SPWM 模擬市電的三相輸出，在變頻器領(lǐng)域被廣泛的采用。 所謂 SPWM，就是在 PWM 的基礎(chǔ)上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按正弦規(guī)率排列，這樣輸出波形經(jīng)過適當(dāng)?shù)臑V波可以做到正弦波輸出。 SPWM PWM 的全稱是 Pulse Width Modulation（脈沖寬度調(diào)制） ， 它是通過改變輸出方波的占空比來改變等效的輸出電壓。在接收端，通過適當(dāng)?shù)?RC 或 LC 網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號還原為模擬形式 。 對噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是 PWM 相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點，而且邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 這也是在某些時候?qū)?PWM 用于通信的主要原因。讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。此外，許多微控制器和 DSP 已經(jīng)在芯片上包含了 PWM 控制器，這使數(shù)字控制的實現(xiàn)變得更加容易了。模擬電路還可能對噪聲很敏感，任何擾動或噪聲都肯定會改變電流值的大小。能夠解決這個問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重 (如老式的家庭立體聲設(shè)備 )和昂貴。 盡管模擬控制看起來可能 直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。擰動旋鈕時，電阻值變大或變??；流經(jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動揚聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。 模擬電壓和電流可直接用來進(jìn)行控制，如對汽車收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。與此類似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。 模擬信號的值可以連續(xù)變化，其時間和幅度的分辨率都沒有限制。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了 多種 PWM 技術(shù)，其中包括：相電壓控制邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 PWM、脈寬 PWM 法、隨機(jī) PWM、 SPWM 法、線電壓控制 PWM 等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬 PWM 法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為 PWM 波形，通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。 PWM 控制技術(shù)以其控制簡單 ， 靈活和動態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式 ， 也是人們研究的熱點 。 圖 三相全控有 源 逆變電路 控制 方法 脈沖寬度調(diào)制 技術(shù) (PWM) 脈沖寬度調(diào)制 (PWM)，是英文 “ Pulse Width Modulation” 的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。 (2)必須要有外接的直流電源 E，并且直流電源 E 也要可以改變極性，并且|E||Ud|。只要使變流器的控 制角α90176。要使整流電路工作于逆變狀態(tài)，邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 是必須有兩個條件的： (1)變流器的輸出 Ud 能夠改變極性。在這 6 個基本模塊庫的基礎(chǔ)上 ,根據(jù)需要還可以組合出常用的、復(fù)雜的其它模塊添加到所需的模塊庫中 ， 為電力系統(tǒng)的研究和仿真帶來更多的方便 [4]。 在 Matlab 中的電力系統(tǒng)模塊庫 PSB 以 Simulink為運算環(huán)境 ， 涵蓋了電路、電力電子、電氣傳動和電力系統(tǒng)等電工學(xué)科中常用的基本元件和系統(tǒng)仿真模型。 Matlab 語言最初是在 1980 年由美國的 CleVeMoler 博士研制的 ， 最初目的是為線性代數(shù)等課程提供一種方便可行的實驗手段。 Matlab 語言簡介 Matlab 軟件提供的仿真工具箱 Simulink 是一個功能十分強(qiáng)大的仿真軟件，可以根據(jù)用戶的需要方便地為系統(tǒng)建立模型，并且十分直觀，仿真精度高，結(jié)果準(zhǔn)確。 并應(yīng)用 Matlab 的可視化仿真工具 Simulink 對三相全控橋式有源逆變電路進(jìn)行建模 ，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析 ， 并得出了較為理想的仿真結(jié)果 [2]。 相應(yīng)的設(shè)備就稱之為有源逆變器，控制角大于 90的相控整流器為 常見的有源逆變器 [1]。在逆變電路中，按照負(fù)載性質(zhì)的不同，逆變電路可以分為有源逆變和無緣逆變。 Active Inverter Circuit。通過仿真得到了較為理想的波形結(jié)果，仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。采用開環(huán)相控觸發(fā)方式，在 Matlab/Simulink 下建立了三相全控橋式變換電路的仿真模型，通過調(diào)整其觸發(fā)角（ α90176。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 本文分析了三相有源逆變電路（三相半波和全控橋式有源逆變電路）的工作原理以及控制方法。分析了相控角 α 的大小以及直流側(cè)負(fù)載情況和變換器的工作狀態(tài)的關(guān)系。），并且直流側(cè)接絕對值大于變換器直流測輸出平均電壓絕對值的反電動勢，使之工作在有源逆變的狀態(tài)。 關(guān)鍵詞： Matlab/Simulink；有源逆變電路；相控 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract The paper focuses on the threephase active inversion the circuit by the introduction to the electric circuit of active inversion(Threephase halfwave and full control of active inverter bridge) and analysis concretely the relation of active inverter output voltage， controlled angle and load characteristics. By using openloop phase control mode， it establish simulation Model of Threephase fullycontrolled bridge rectifier and active inverter in the environment of Matlab / Simulink and gain more satisfactory simulation waveforms. Being consistent with the result by conventional method of analysis， the paper confirms the correctness of the theoretical analysis and shows high using value of Matlab software in teaching and research of power electronics technology. Keywords: Matlab / Simulink。 Phase Control 目 錄 摘要 ................................................................................. ........................I Abstract........................................................................................................II 1 緒論 ..............................................................................................................1 Matlab 語言簡介 ......................................................................................1 有源逆變電路工作原理 ..........................................................................1 控制方法 ................................................................................................2 三種有源逆變模式單元電路的比較 ..................................................7 2 有源逆變與相控變流器特性 ....................................................................9 有源逆變電路的工作原理 .....................................................................9 三相橋式整流電路 ................................................................................12 三相有源逆 變 電路 ................................................................................19 有源逆變的應(yīng)用 ....................................................................................28 小結(jié) ........................................................................................................33 3 三相有源逆變電路的仿真 .......................................................................34 三相全控橋式有源逆變電路建模 ........................................................34 仿真結(jié)果分析 ........................................................................................37 4 結(jié)論 ...........................................................................................................39 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................40 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 緒論 在電力電子技術(shù)中 ， 把交流電能變成直流電源的過程稱為整流 ， 而把直流電能變換成交流電能的過程則稱之為逆變，它是整流的逆過程。如果把該電路的交流側(cè)接到交流電源上，把直流電能經(jīng)過直 —交變換，逆變成與交流電源同頻率的交流電返回到電網(wǎng)中，稱之為有源逆變 。 本文主要對有源逆變電路進(jìn)行討論 ， 也對其控制方式進(jìn)行了一定的了解 。采用 Matlab 來仿真電力電子技術(shù)課程中的傳統(tǒng)實驗 ， 和傳統(tǒng)的硬件實驗對比 ,更直觀更快捷。特 別是 PSB（電力系統(tǒng)模塊庫）中包含了大量的電力電子功能模塊，為我們的仿真提供了極大的便利。 Matlab 提供了系統(tǒng)模型圖形輸入工具 ——Simulink 工具箱 。它由以下 6 個子模塊組成 :電源模塊庫、連接模塊庫、測量模塊庫、基本件模塊庫、電 力電子模塊庫、電機(jī)模塊庫 [3] [5]。 有源逆變電路工作原理 三相全控橋式有源逆變電路實質(zhì)上是三相全控橋式可控整流電路工作的一個特定狀態(tài)，三相半波逆變電路原理圖如圖 所示。因為晶閘管的單向?qū)щ娦?，電?Id 不能改變方向，為了實現(xiàn)有源逆變，必須去改變 Ud 的電極性。即可 [5]。當(dāng)這兩個條件都滿足的前提下，就可以實現(xiàn)有源逆變。 脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制 方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù) [6]。 由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒有了學(xué)科之間的界限 ， 結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振軟開關(guān)技術(shù)將會成為PWM 控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一 [7]。可以通過調(diào)整 PWM 的周期、 PWM 的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。 9V 電池就是一種模擬器件，因為它的輸出電壓并不精確地