基于Matlab的三相电压型PWM整流器的仿真研究
三相电压型SVPWM整流器仿真研究

三相电压型SVPWM整流器仿真研究一、概述随着电力电子技术的快速发展,三相电压型SVPWM(空间矢量脉宽调制)整流器作为一种高效、可靠的电能转换装置,在新能源发电、电机驱动、电网治理等领域得到了广泛应用。
SVPWM技术以其独特的调制方式,能够实现输出电压波形的高精度控制,提高整流器的电能转换效率,降低谐波污染,成为现代电力电子技术的研究热点。
三相电压型SVPWM整流器的基本工作原理是通过控制整流器的开关管通断,将交流电源转换为直流电源,为负载提供稳定、可靠的直流电能。
在SVPWM调制策略下,整流器能够实现对输入电压、电流的高效控制,使电网侧的功率因数接近1,从而减小对电网的谐波污染,提高电能质量。
为了深入了解三相电压型SVPWM整流器的性能特点,本文将对其仿真研究进行深入探讨。
通过建立整流器的数学模型,利用仿真软件对其进行仿真分析,可以直观地了解整流器在不同工作条件下的运行特性,为实际工程应用提供有力支持。
仿真研究还可以为整流器的优化设计、参数选择等提供理论依据,推动三相电压型SVPWM整流器技术的进一步发展。
三相电压型SVPWM整流器作为一种高效、可靠的电能转换装置,在现代电力电子技术中具有重要的应用价值。
通过仿真研究,可以深入了解其性能特点,为实际应用提供有力支持,推动相关技术的不断发展。
1. 研究背景:介绍三相电压型SVPWM整流器的研究背景及其在电力电子领域的应用价值。
能源转换效率的提升:在当前的能源结构中,电力是最主要的能源形式之一。
电力在传输和分配过程中往往存在损耗和污染。
三相电压型SVPWM整流器作为一种能够实现AC(交流)到DC(直流)高效转换的装置,能够显著提高能源转换效率,降低能源浪费,从而满足日益增长的能源需求。
电网稳定性的改善:随着可再生能源的快速发展,电网的稳定性问题日益突出。
三相电压型SVPWM整流器具有快速响应和精准控制的特点,能够有效地改善电网的电能质量,提高电网的稳定性。
基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告

基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1.深入理解三相桥式PWM逆变电路的工作原理。
2.使用simulink和simpowersystem工具箱搭建三相桥式PWM逆变电路的仿真框图。
3.观察在PWM控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4.分别改变三角波的频率和正弦波的幅值,观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍1. 正弦波,电路常用到的正弦信号模块,双击图标,在弹出的窗口中调整相关参数。
其信号生成方式有两种:Time based和Sample based。
2. 锯齿波发生器,产生一个时基和高度可调的锯齿波序列。
3. 示波器,其模块可以接受多个输入信号,每个端口的输入信号都将在一个坐标轴中显示。
4. 关系运算符,<、>、=等运算。
5. 直流电压源,提供一个直流电源。
6. 三相RLC串联电路,电阻、电感、电容串联的三相电路,单位欧姆、亨利、法拉。
7. 电压测量,用于检测电压,使用时并联在被测电路中,相当于电压表的检测棒,其输出端“v”则输出电压信号。
8. 多路测量仪,可以接收该需要测模块的电压、电流或电压电流信号并输出。
9. IGBT/二极管,带续流二极管的IGBT 模型.10 为了执行仿真其可以允许修改初始状态、进行电网稳定性分析、傅里叶分解等功能.六、实验原理三相桥式PWM逆变电路图1-1如下:图1-1三相桥式PWM逆变电路图三相桥式PWM逆变电路波形七、仿真实验内容三相桥式PWM逆变电路仿真框如图1-2所示:图1-2 三相桥式PWM逆变电路仿真框图仿真参数设置如下:三角波参数如图1-3所示:载波频率f=1kHz,周期T=1e-3s,幅值Ur=1V.图1-3三角波参数图正弦波参数,正弦信号A/B/C相位差为120,分别为0、2*pi/3、-2*pi/3,幅值都为1,如图1-4、1-5、1-6所示。
基于matlab的三相电压型PWM整流器的仿真研究(精)

第27卷第5期齐齐哈尔大学学报 Vol.27,No.5 2011年9月 Journal of Qiqihar University Sep.,2011 基于Matlab的三相电压型PWM整流器的仿真研究朱霞清(山东英才学院,济南250104)摘要:建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了基于空间矢量的控制策略。
在此基础上设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab 中进行了系统仿真。
仿真结果表明,设计方法可行,仿真模型正确。
关键词:整流器;空间矢量;仿真中图分类号:TP391.99 文献标志码:A 文章编号:1007-984X(2011)05-0006-05 三相PWM整流器一般采用电压型拓扑,经过电压、电流双闭环控制可以实现三相输入的高功率因数校正。
它具有结构简单,能实现能量双向流动,响应速度快等优点。
以PWM整流取代了不控整流或相控整流,从而使得PWM整流器具有了网侧电流正弦控制、网侧功率因数控制、电能双向流动及较快的动态控制响应等优良性能。
本文在研究基于空间矢量调制的算法基础上,设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并通过仿真图1 三相电压型PWM整流器主电路对三相电压型PWM整流器的控制,旨在稳定直流侧电压的同时,实现其交流侧在受控功率因数条件下的正弦波电流控制。
由于交流电感的滤波作用,整流器交流侧的输入可近似认为是三相正弦电流,直流侧有大电容稳压,输出呈直流电压源特性,稳态时输出直流母线电压可认为保持不变。
由于交流滤波电感等效电阻及开关器件损耗等效电阻较小,在忽略交流滤波电感及开关器件等效电阻的条件下,根据三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构,三相电压型PWM整流器的单相等效电路和相量图如图2~4所示。
收稿日期:2011-04-25作者简介:朱霞清(1979-),女,山东济南人,讲师,硕士,研究方向:电力电子与电力传动,xiaqing_zhu@。
基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告

基于matlab 的三相桥式PWM 逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1. 深入理解三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理。
2. 使用 simulink 和 simpowersystem 工具箱搭建三相桥式 PWM 逆变电路的仿真框图.3. 观察在 PWM 控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4. 分别改变三角波的频率和正弦波的幅值, 观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍BSi∏* WIVt正弦波, 电路常用到的正弦信号模 块,双击图标,在弹出的窗 口中调整相关参数。
其信号 生成方式有两种:Time based 和SamPle based .OKCancelHelPI,J3. E E 示波器,其模块可以接受多个输入信号,每个端口的输入信号都将在 一个坐标轴中显示。
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基于MATLAB的三相整流电路仿真研究毕业设计_说明

Keywords:MATLAB; three-phase rectifier;parameter adjustment; Simulink simulation; analysis.
1 绪论
1.1 问题的提出
电力电子技术是电气工程及其他相关专业的重要专业基础课.该课程通过分析各类电力电子器件的导通、关断情况来理解整流、逆变、调压等典型电路的工作原理,是一门实践性很强的课程。
西安航空职业技术学院
毕 业 设 计(论 文)
论文题目:基于MATLAB的三相整流电路仿真研究
所属系部:自动化工程学院
指导教师:党智乾职 称:讲师
学生姓名: 学 号:
专 业:生产过程自动化技术
西安航空职业技术学院制
西安航空职业技术学院
毕业设计(论文)任务书
题目:基于MATLAB的三相整流电路仿真研究
任务与要求:
2013.10.16-25
学习三相整流电路硬件原理
2013.10.26-11.5
三相整流电路Simulink中模型的建立
2013.11.6-16
不同三相整流电路在Simulink中的仿真及分析
2013.11.17-24
《基于MATLAB的三相整流电路仿真研究》电子稿的撰写
基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真

关键词:PWM;状态空间法;Simulink
Abstract
Thecontroltechnologyof the PWM inverter circuitis the most widely used ,the vast majorityof theinverter circuit applications noware PWM inverter circuit.In order to analyze the circuit of the PWM inverter,Firstlyestablished the required modelofPWM inverter circuit, and the working principle ofthe three-phase PWM inverter control circuit and the circuit is analyzedon the basis of the LC filter circuits and load R-L.Analysis of this circuit is to take the state space method,namely the establishment of the state space expression to get the working status of this circuit by analyzing the state space expression.
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disp('System is observable')
两电平三相PWM电压逆变器MATLAB仿真分析

Three-phase Two-level PWM Converters (discrete)两电平三相PWM电压逆变器1、原理分析如图1,该系统主要由两个独立的电路说明两个两电平三相的PWM电压源逆变器。
每个PWM电压源逆变器输入为一个通过三相变压器二次侧得到的交流电,变压器数据为:1kw,208V/ rms 500 var 60Hz。
电路中所有转换器属于开环控制,其中PWM发生器是属于离散模块的,这个模块可在离散控制模块库中查找。
这两个电路使用相同的直流电压(Vdc = 400V)、载波频率(1080赫兹)、调制指数(m = 0.85)与生成频率(f = 60赫兹)。
采用变压器漏电感和负载电容进行谐波滤波。
这两个电路是:1、三相、两电平转换器(单/三桥臂,六开关器件);2、三相、两级转换器(双/三桥臂,十二开关器件的H型结构)图1 两电平三相PWM电压逆变器仿真图2、参数设置1、通用桥图2 通用桥参数设置如图2,参数分别为:·Number of bridge arms:桥臂数量,可以选择1、2、3相桥臂,构成不同形式的整流器·Snubber resistance Rs(Ohms):缓冲电阻Rs,为消除缓冲电路,可将Rs参数设置为inf。
·Snubber capacitance Cs(F):缓冲电容Cs,单位F,为消除缓冲电路,可将缓冲电容设置为0;为得到纯电阻,可将电容参数设置为inf。
·Resistance Ron(Ohms):晶闸管的内电阻Ron,单位为Ω。
·Forward voltage Vf(V):晶闸管元件的正向管压降Vf和二极管的正向管压降Vfd,单位为V。
·Measurements:测量可以选择5种形式,即None(无)、device voltages (装置电压)、Device currents(装置电流)、UAB UBC UCA UDC(三相线电压与输出平均电压)或All voltages and currents(所有电压电流),选择之后需要通过Multimeter(万用表模块)显示。
基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究_黄江波

三相半波共阳极接法(V T 4 , V T 6 , V T 2 )的串联组合 。
图 1 三相桥式全控整流电路原理图
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸 管同时导通 , 构成电流通路 , 因此为保证电路启动或电 流断续后能正常导通 , 必须对不同组别应到导通的一对 晶闸管同时加触发脉冲 , 所以触发脉冲的宽度应大 于 π/ 3 的宽脉冲 。宽脉冲触发要求触发功率大 , 易使脉冲 变压器饱和 , 所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲 ;每隔 π/ 3 换相一次 , 换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进 行 , 但只在同一组别中换相 。 接线图中晶闸管的编号方 法使每个 周期 内 6 个管 子 的 组合 导 通 顺序 是 V T 1V T 2-V T 3-V T 4-V T 5-V T 6 ;共阴极组 T 1 , T 3 , T 5 的脉冲 依次相 差 2π/ 3 ;同一 相的 上下 两 个桥 臂 , 即 V T 1 和 V T 4 , V T 3 和 V T 6 , V T 5 和 V T 2 的脉冲相差 π, 给分析 带来了方便 ;当 α=0 时 , 输出电压 U d 一周期内的波形
Abstract:T hree-phase full-bridg e co ntrol rectifier cir cuit play s a n impo rtant role in the modern po wer electro nic techno log y .T he simulatio n mo del of three-phase bridg e contro lled rec tifier circuit is established with the visualization simulatio n too l Simulink of M a tlab and by full-bridge contro l rectifier circuit theo ry .T he dy namic simulatio n and analy sis of o utput vo ltag e , co ntro lling angle , fault pheno meno n and load characteristics w ere perfo rmed .T he results show tha t the simulating mo del is co r rect , and has a series o f merits such as hig h speed , ag ility , convenience , intuitio n and so on .T herefo re , an efficient aux iliary implement is o ffe red fo r the de sign of pow er elec tronic cir cuit.
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校正。它具有结构简单,能实现能量双向流动 ,响应速度快等优点。以 P WM 整流取代了不控整流或相控 整流 ,从 而使得 P WM 整流 器具 有 了网侧 电流正 弦控制 、网侧 功率 因数控 制 、电能 双 向流动及 较快 的动 态 控 制响应等 优 良性 能 。 本文在研究基于空间矢量调制的算法基础上 ,设计了三相电压型 P WM 整流器控制系统 , 并通过仿真
投影就 是对称 的三相 正弦量 。 扇 区的选择 。如果 ,> . 0,令 a l =, 否则 口 0 = ;如果 V >0,令 b l =, 否则 6 o = ;如果
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中图分类号 :T 3 1 9 P 9. 9 文献标志码 :A 文章编号 :10 — 8 X2 1)5 O 0 — 5 0 7 9 4 (0 1 一 O 6 0 0
三相 P WM 整流 器一般 采用 电压 型拓 扑 ,经 过 电压 、电流双 闭环控 制可 以实 现三相 输人 的高功 率 因数
图 9 整 流器 能 量从 交 流侧 向直 流侧 传 递 突然转 变 到从 直流 侧 向交流 侧传 递 时 的直流 侧母 线 电压 的仿 真 曲线
图 l 整流器能量从直流侧向交流侧传递突然转变到从交流侧 向直流侧传递时的交流侧三相电流的仿真曲线 0
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齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
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4 结束语
本文在 M tb a a 基础上 ,进行 了三相电压型 P l WM整流器系统 的仿真研究 ,建立 了主电路 、空问电压矢 量P WM 控制模块 ,然后进行 了三相电压型 P WM 整流器整个系统的动态及稳态仿真。仿真结果表明,所 建立 的仿真模 型是正 确 的 ,控 制 方法 可行 ,采用 本文所 提 出的控 制策 略 ,三相 电压 型 P WM 整 流器实 现 了 高功率因数运行 , 并实现 了能量的双向流动 , 对实际设计具有参考指导意义。
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实现了在高功率因数下的能量双 向流动运行。 系统仿真结果如图 7 ~图 l 所示 。 1 在这里 , 图 6 空 间电压 矢量 P WM 调 制方式 图 通过直 流侧 电流 源 的阶跃变 化来 实 现能量 的双 向流动。图 8 与图 9 是在直流侧负载电阻为 10 n、直流侧电流源电流在 0 时刻从 0阶跃到 2 2 .s 2 0 A时的 仿真曲线 , 1 与图 1 是在直流侧负载电阻为 10 Q、 图 0 1 2 直流侧电流源电流在 0 时刻从 2 .s 2 0 A阶跃到一 O 1
A时的仿真曲线。由仿真结果可以看出,在负载发生阶跃变化时,交流侧三相电流最大幅值不超过 4 0 A, 并 能在 01 内趋 于稳 定 , 流侧 母线 电压 抖动压 差最 大不超 过 5 并 能 在 01 .s 直 0V, .s内稳定 在 电压给定值 6 0 5
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号对应 的 占空 比如 表 2 示 。 所
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本文所采用 的空 间 电压矢 量 P WM 调制 方 式如 图 6 所示 ,图 6是 当 目标 电压 矢量 在 包括 和 。 的扇 区时 的波 形 。
7Hale Waihona Puke 一3 系统仿真
系统的仿真参数如下 :交流侧电动势为频 率 为 5 z 电压 为 20V的三相 对称 电压 源 , OH 相 2
实验验证了采用此控制策略的整流器具有动态响应快 ,输出直流电压稳定 、输出电流 T D低等优点。 H
1 三相 电压型 P WM整 流器 的主电路拓扑结构
三相电压 型 P WM整 流器 主 电路拓 扑结构 如 图 l 所示 。 相 电压 型 P 三 WM 整流 器 的主体 包括 电压源型整 流器和 串联连接 在 电网 中的三个 大小 相等 的控 制 电感 。三个 控制 电感 一 端 连接 在 三相 电源 ,另一端 连 接在电压源型整流器的输人端。电压源型整流器由智能功率模块 IM (n l et o e M dl) P I ei n w r ou 和直流母 tl P g e
第 2 卷第 5 7 期 21 年 9 01 月
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
J u n l f qh r iest o r a ia v ri o Qi Un y
Vo .7 N . 1 , o5 2 S p ,0 e . 1 2 1
基 于 Malb的三 相 电压 型 P M整 流 器 的仿 真研 究 t a W
朱 霞 清
( 山东英才学院 ,济南 2 0 0 5 14)
摘要 :建立 了三相电压型 P WM 整流器在三相静止坐标 系和两相旋转 坐标 系下 的数学模型 ,研究 了基于空间矢量
的控制策略 。在此基础上设计 了三相 电压 型 P WM 整流器控制系统 ,并 在 Ma a t b中进行 了系统仿真。仿真结果表 l 明 ,设计方法可行 ,仿 真模 型正确 。 关键词 :整流器 ;空间矢量 ;仿真
交流侧电感的电感值为 8 H 直流侧电容值为 , m 6 0  ̄F 0 0x ,直 流母线 电压 给定 为 6 0V,主功 率 5 开关器 件开关 频率 为 6k z H 。图 7是直 流侧 负 载电阻为 10 Q、电流源电流为 2 2 0 A时的仿 真波形 。可 以看 出 ,三相 电压 型 P WM 整 流器
( )逆变 运行 2
图 7 整 流运行 ( ) 逆变 运行 ( )时交 流侧相 电压 与对 应相 电流 波形 1 和 2
第5 期
基于 M tb aa 的三相 电压 型 P l WM整流器 的仿真研究
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图 8 整 流器 能量 从 交 流侧 向直 流侧 传递 突 然转 变到 从直 流侧 向交 流侧 传递 时 的交 流侧 三 相 电流 的仿 真 曲线
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波 电压 ,那 么矢 量 V即为模 为 相 电压 峰值 ,且 以角频 率 C按 逆时 针方 O 向匀速旋 转 的空 间矢 量 ,而空 间矢 量 在三 相 坐标 轴 ,b , 上的 图5 三 压型P M整流 空间电 矢量 相电 W 器 压 分布
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齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
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图 1 整流 器 能量从 直 流侧 向交流 侧传 递 突然 转变 到从 交 流侧 向直 流侧 传递 时 的直 流侧 母线 电压 的仿 真曲线 1
设 电网 电压 为 三相对 称 电压 ,则有
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{ = o O 1 。 U cs 一2 ) ( 0 【 = Ⅲo(十2。 “ Uc O 1 ) f s 0
在采 用 电压空 间矢 量 P WM 控 制 系统 中 ,电椅 如下矢 量 : ( )电 网电压 空 间矢 量 1
收稿 日期 :2 1- 42 0 l0— 5 作者简 介 :朱 霞清 ( 99 ) ,I东 济南 人 ,讲师 ,硕士 ,研 究方 向 :电力电子 与 电力 传动 ,xal _h @ ao. mc。 17 一 ,女 h i n zu yho o -n qg t
第 5期
基于 Ma a t b的三相电压型 P l WM 整流器的仿真研究
侧 有大 电容稳压 ,输 出呈直 流 电压 源特性 ,稳 态时输 出直流母 线 电压可认 为保 持不 变 。 由于交 流滤波 电感 等效 电阻及开关 器件 损耗等 效 电阻 较小 ,在忽 略交流 滤波 电感 及开关 器件 等效 电阻 的条 件下 ,根据 三相 电