三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB仿真

三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB 仿真
5.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理和仿真模型
5.1.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理
实验线路如图5-1及图5-2所示。

主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成,触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路,由KCO4、KC4l 、KC42等集成芯片组成,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。

集成触发电路的原理可参考有关内容,三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。

图中的R 用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式;电感Ld 在DJK02面板上,选用700mH ,直流电压、电流表由DJK02获得。

在三相桥式有源逆变电路中,电阻、电感与整流的一致,而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上,其中心式变压器用作升压
R
图5-1 三相桥式全控整流电路实验原理图
R
图5-2 三相桥式有源逆变电路实验原理图
变压器,逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am 、Bm 、Cm,返回电网的电压从高压端A 、B 、C 输出,变压器接成Y/Y 接法。

当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小时,应采用三相整流电路。

其交流侧由三相电源供电。

三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等,均可在三相半波的基础上进行分析。

三相桥式整流电路主回路接线图如图所示。

完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器,6个桥式连接的晶闸管、负载、
触发器和同步环节组成。

六个晶闸管依次相隔60°触发,将电源交流电整流为直流电。

5.1.2三相桥式整流及有源逆变电路的仿真模型
三相桥式整流电路及有源逆变的仿真使用了MATLAB模型库中的三相桥和触发集成模块,建立该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型,设置模型参数和观测仿真结果等几个主要阶段,叙述如下:
1. 建立仿真模型
(1)首先建立一个仿真的新文件。

(2)提取电路与器件模块,组成上述电路的主要元件有交流电源,晶闸管、RLC负载等。

其元器件名称及提取路径如表3-2所示
表3-2 三相整流电路模型主要元器件
元器件名称提取元器件路径
交流电源Electrical source/AC voltage source
SimpoweSystem/Power Electronics/Universal Bridge
多功能桥式整流
电路
RLC负载Elements/series RLC bridge
6脉冲发生器Extralibrary/controlblocks/synchronized6-pulseg
enerator
触发角设定Simulink/sources/constans
(3)建立三相桥式整流电路仿真模型
图5-3三相桥式整流及逆变电路仿真模型
5.2仿真模型使用模块的参数设置
设定此电路阻感性负载(R的值为2Ω、L=0.01H)
设置模型参数如下:
1) 电源参数设置:三相电源的电压峰值为50V×2,可表示为“50*sqrt (2)”,频率为50Hz,相位分别为0、-120°、-240°。

2)6脉冲发生器设置:频率为50Hz,脉冲宽度取1°,取双脉冲触发方式。

3) 触发角设置:给定alph设置分别为150°。

4)多功能桥式整流电路参数设置对话框
5)仿真并观察结果。

设置仿真时间0.08s,数值算法采用ode23tb(stiff/TR.BDF2)
5.3模型仿真及仿真结果
α=°
负载电压、电流波形150
α=°时,变流装置工作在逆变状态,负载电压Ud为负值波动;负载当150
电流Id方向不变,负载电压Ud方向的变化,致使能量传递方向的改变。

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MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)..

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)..

目录摘要 (2)Abstract (3)第一章引言 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 设计任务 (4)第二章方案选择论证 (6)2.1方案分析 (6)2.2方案选择 (6)第三章电路设计 (7)3.1 主电路原理分析 (7)第四章仿真分析 (9)4.1 建立仿真模型 (9)4.2仿真参数的设置 (10)4.3 仿真结果及波形分析 (11)第五章设计总结 (26)致 (27)参考文献 (28)摘要目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。

据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到95%。

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。

据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。

电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。

可以毫不夸地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。

随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。

Matlab提供的可视化仿真工具Simulink 可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。

本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。

此次课程设计要求设计晶闸管三相桥式可控整流电路,与三相半波整流电路相比,三相桥式整流电路的电源利用率更高,应用更为广泛。

关键词:电力电子晶闸管simulink 三相桥式整流电路AbstractAt present, all kinds of power electronic converter input rectifier circuit input power level generally use the uncontrolled rectifier or phase controlled rectifier circuit. This kind of rectifier circuit is simple in structure, control technology is mature, but the AC input power factor is low, and the harmonic currents injected a lot to the power grid. According to estimates, in developed countries 60% of the electric energy transformed before use, and this figure reached 95% at the beginning of the century.Power electronic technology has been widely used in electric power system. According to estimates, the developed countries in the end users to use electricity, with more than 60% of the electricity at least after more than once in power electronic converter device. Power system in the modernization process, the power electronic technology is one of the key technologies. It is no exaggeration to say that, if you leave the power electronic technology, power system modernization is unthinkable.With the development of social production and scientific technology,application of rectifier circuit in the field of automatic control system, the measuring system and the generator excitation system is more and more widely. Matlab provides a visual simulation tool Simulink can directly establish circuit simulation model, changing the simulation parameters, and can immediately get the simulation results of arbitrary, intuitive, further saves the programming steps. In this paper, Simulink is used to model the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit, the different control angle, bridge fault conditions are simulated and analyzed, which deepens the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit theory, it also examines the foundations for modern power electronic experimental teaching lay a good solid.The curriculum design for the design of thyristor three-phase bridge controlled rectifier circuit, compared with three phase half wave rectifier circuit, the power of three-phase bridge rectifier circuit utilization rate higher, more extensive application.Key words: electronic power thyristor Simulink three-phase bridge rectifier circuit第一章引言1.1 设计背景在电力、冶金、交通运输、矿业等行业,电力电子器件通常被用于电机变频调速、大功率设备驱动的关键流程之中,由于电力电子器件故障往往是致命性的、不可恢复的,常导致设备的损毁、生产的中断,造成重大经济损失。

三相桥式全控整流电路matlab仿真总结

三相桥式全控整流电路matlab仿真总结

三相桥式全控整流电路matlab仿真总结三相桥式全控整流电路是一种常用于工业领域的电力电子装置,它可实现对高压交流电进行整流,将其转化为直流电供给负载。

在本文中,我们将使用MATLAB 软件进行仿真分析,并一步一步解答相关问题。

【第一步:建立电路模型】首先,我们需要建立三相桥式全控整流电路的模型。

在MATLAB中,我们可以使用Simulink来进行电路建模。

打开Simulink界面,选择建立一个新的模型文件。

然后,选择信号源模块,设置输入电压的参数,例如频率、幅值等。

接下来,选择桥式全控整流电路模块,设置电路的参数,如电阻、电感、电容等。

最后,建立一个输出信号的示波器,以便观察电路中各节点的电压和电流波形。

【第二步:参数设置】在进行仿真前,我们需要设置电路的参数。

在三相桥式全控整流电路中,常见的参数有:输入电压的频率和幅值、电压和电流传感器的增益、电阻和电容的数值等。

根据实际需求,选择合适的数值进行设置。

【第三步:电路仿真】设置好电路的参数后,我们可以开始进行仿真分析了。

在Simulink界面,点击“运行”按钮,MATLAB将根据设置的参数自动进行仿真计算,得到电路中各节点的电压和电流波形。

同时,仿真过程中,Simulink还会显示实时的仿真结果,以便我们观察电路的动态特性。

【第四步:结果分析】得到仿真结果后,我们可以进行结果分析。

首先,观察电路中各节点的电压波形,了解电路的工作状态和稳定性。

然后,计算电路中的电流波形,分析电路的功率损耗和能效等指标。

最后,将仿真结果与实际应用需求进行对比,评估电路的性能和可靠性。

【第五步:参数优化】在分析结果的基础上,我们可以对电路的参数进行优化。

通过调节电路的电阻、电容等参数,以达到更好的性能指标。

在MATLAB中,我们可以使用优化算法进行参数优化,例如粒子群算法、遗传算法等。

经过优化后,再次进行仿真验证,评估优化效果。

综上所述,通过MATLAB软件进行仿真分析,可以快速、准确地评估三相桥式全控整流电路的性能指标。

大作业-matlab三相桥式有源逆变电路的仿真

大作业-matlab三相桥式有源逆变电路的仿真

深圳大学实验报告课程名称:电力电子技术实验名称:三相桥式有源逆变电路得仿真学院:机电与控制工程学院组号:指导教师:报告人:学号:实验地点机电楼机房实验时间:2013 年 6 月13 日星期四实验报告提交时间:2013/6/18二、实验原理:所谓逆变,就就是要求把负载(电机)吸收得直流电能转变为交流电能反馈回电网。

三相桥式有源逆变电路实质上就是三相桥式可控整流电路工作得一个特定状态,三相桥式逆变电路原理图如图1所示。

要使整流电路工作于逆变状态,必须有两个条件:(1)变流器得输出Ud能够改变极性。

因为晶闸管得单向导电性,电流Id不能改变方向,为了实现有源逆变,必须去改变Ud 得电极性。

只要使变流器得控制角α>90°即可。

(2)必须要有外接得直流电源E,并且直流电源E也要可以改变极性,并且|E|>|Ud|。

上述条件必须同时满足,才能实现有源逆变。

图(1)三相桥式有源逆变电路原理图三、实验仪器:电脑四、实验内容与步骤:、(1)建立一个新得模型窗口,命名为san。

(2)打开电源模块组,复制一个Three-Phase Source。

打开参数设置对话框,按三相对称正弦交流电源要求设置参数(Um=50V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120°、-240°);打开电力电子模块组,复制一个通用变流器桥到YYNB窗口中,选择Thyristor类型,桥得结构选择三相。

(3)打开附加模块组中得控制模块,复制一个同步六脉冲发生器Synchronized 6-Pulse Generator到窗口中。

从输入源模块组中复制两个常数模块constant到窗口中,一个常数设置为0,一个设置为30、从数学运算模块组中复制一个Gain模块,参数设置为10,即将六路脉冲放大了10倍,使触发脉冲得功率满足晶闸管触发要求;再复制三个电压表模块,将三相线电压同步。

(4)打开电源模块组,复制一个直流电源san窗口中,设置参数为50V。

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

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。

2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器,产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。

⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm : RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ) input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ,t e S Kelatianal OPeratclr :∖-∣ 。

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真
Matlab的simulink是很好的仿真软件,它有很好的人机界面和周到的帮助功能。通过模块组合就能方便的实现系统的动态仿真。本论文中对PWM控制电路和状态空间模型的确立都是通过Matlab下的simulink来实现的。
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.
ifrob==n
disp('System is observable')

三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真

三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真

三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真电⼒电⼦技术课程设计系别:⾃动化系专业:⾃动化班级:1120393⼩组成员:费学智(25)薛阳(43)指导⽼师:周敏⽇期:2013年12⽉13⽇⽬录1.简要背景概述 (3)2.⼯作原理介绍 (3)3.主电路设计 (4)4. simulink仿真系统设计 (5)5.仿真结果分析 (7)6.总结(收获与体会) (17)7参考⽂献 (17)⼀简要背景概述随着社会⽣产和科学技术的发展,整流电路在⾃动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应⽤⽇益⼴泛。

常⽤的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。

三相全控整流电路的整流负载容量较⼤,输出直流电压脉动较⼩,是⽬前应⽤最为⼴泛的整流电路。

它是由半波整流电路发展⽽来的。

由⼀组共阴极的三相半波可控整流电路和⼀组共阳极接法的晶闸管串联⽽成。

六个晶闸管分别由按⼀定规律的脉冲触发导通,来实现对三相交流电的整流,当改变晶闸管的触发⾓时,相应的输出电压平均值也会改变,从⽽得到不同的输出。

由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采⽤常规电路分析⽅法显得相当繁琐,⾼压情况下实验也难顺利进⾏。

Matlab提供的可视化仿真⼯具Simulink可直接建⽴电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且⽴即可得到任意的仿真结果,直观性强,进⼀步省去了编程的步骤。

本⽂利⽤Simulink对三相桥式全控整流电路进⾏建模,对不同控制⾓、桥故障情况下进⾏了仿真分析,既进⼀步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电⼒电⼦实验教学奠定良好的实验基础。

三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电⼒电⼦技术中具有很重要的作⽤和很⼴泛的应⽤。

这⾥结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础,采⽤Matlab 的仿真⼯具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进⾏仿真,对输出参数进⾏仿真及验证,进⼀步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的⼯作原理。

基于matlab下的spwm三相桥式逆变电路

基于MATLAB 下的SPWM 三相桥式逆变电路理论补充:逆变器工作原理:整个实验在三相桥式逆变电路下进行,如下图1,电感电阻性负载,A 、B 、C 相的上下桥臂轮流导通。

当1VT 导通,4VT 截止时,a 点电位位Ud/2;当4VT 导通,1VT 截止时,a 点电位位-Ud/2。

同理可得b 、c 点的电位。

通过控制六个管子的导通时间,达到逆变效果。

图1 实验主电路PWM 是六个VT 管子的触发信号,此信号是通过调制信号(即正弦波)和载波(三角波)的比较得到的,分析1VT 管的通断情况:当正弦波r u 比三角载波c u 大的时候比较器输出1,1VT 导通,否则,比较器输出0,1VT 关断。

同理4VT 导通情况只要与1VT 反相即可。

图2 PWM 波生成原理简图仿真:1.主电路模块搭建:如图3,输入直流电压源大小V U d 250=,输入部分为三相对称电感、电阻性负载,作星形连接,电阻取值大小为Ω=2R ,电感取值mH L 01.0=。

图3 SPWM 三相桥式逆变仿真电路Universal Bridge 元器件说明图4 Universal Bridge 模块和通用桥展开图Universal Bridge 模块的中文名是通用桥模块,它有1个桥臂、2个桥臂和3个桥臂的选择。

它的三个桥臂的展开图如下图4所示,当六列PWM 信号输入通用桥的g 端口时,通用桥会自动分配每一列的信号给每一个管子,控制该管子的开闭。

其输入的顺序是,第一列信号输入到1VT ,第二列信号输入到4VT ,第三列信号输入到3VT ,第四列信号输入到6VT ,第五列信号输入到5VT ,第六列信号输入到2VT 。

2.SPWM 生成模块由图2可知,当调制信号的正弦波r u 大于三角载波c u 时,逆变器输出高电平,否则,输出低电平,可设计如图5触发电路,以A 相电路上下桥臂为例。

图5SPWM中A相的上下桥臂的输入信号图5中用了两个逻辑比较器Relational Operator来比较两列输入波形的大小,Relational Operator的工作原理是,符合图中逻辑关系时,输出1;反之,输出0。

三相桥式全控整流电路的Matlab仿真及其故障分析资料讲解

三相桥式全控整流电路的M a t l a b仿真及其故障分析三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析摘要:设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。

以三相桥式全控整流电路为分析对象,利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形,根据输出波形分析整流器件发生故障的种类,判断故障发生类型,确定发生故障的晶闸管,实现进一步故障诊断。

运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真,通过分析可以对故障类型给予初步判断,对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。

关键词:Matlab;三相整流桥;电力电子故障Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled RectifierZhang lu-xiaCollege of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076Tutor: Wu yanAbstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance..key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble目录1 引言 (3)2 三相全控整流电路 (4)2.1 整流器件 (4)2.2 整流原理 (4)2.2.1 触发脉冲 (5)2.2.2 带电阻负载时的工作情况 (6)2.2.3 带阻感负载时的工作情况 (8)3 三相桥式全控整流电路仿真建模 (10)3.1 仿真模块 (10)3.1.1 交流电压源模块 (10)3.1.2 选择开关 (10)3.1.3 晶闸管的仿真模型 (11)3.1.4 同步6脉冲触发器的仿真模型 (12)3.1.5 常数模块参数的设置 (13)3.1.6 通用桥设置 (13)3.1.7 显示模块 (14)3.2 三相全控整流电路的matlab仿真 (14)3.2.1 带电阻负载的仿真 (14)3.2.2 阻感负载的仿真 (16)4 故障分析 (17)5 结束语 (18)1 引言在电力、冶金、交通运输、矿业等行业,电力电子器件通常被用于电机变频调速、大功率设备驱动的关键流程之中,由于电力电子器件故障往往是致命性的、不可恢复的,常导致设备的损毁、生产的中断,造成重大经济损失。

《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真一

《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路仿真一、选题背景三相桥式整流电路由6个二极管(3个共阳极和3个共阴极)组成,共阴极组在正半周期导电,共阳极组在负半周期导电,正负半周期都有电流流过变压器,因此变压器使用率提高。

三相整流桥式电路有输出电压高且脉动小,网侧功率因数高以及动态响应快的优点是应用最为广泛的整流电路,如图1示,是其原理图它是由两组三相半波整流电路串联而成的,一组为共阴极接线,另--组为共即极接线,三相桥式全控整流电路的特点:(1)2管同时通形成供电回路,其中共阴极组和共阳极组各1,且不能为同1相器件。

(2)对触发脉冲的要求:按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位依次差60°。

二、原理分析(设计理念)先看时间段1:此时间段A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。

电流从A相流出,经D1,负载电阻,D4,回到B相,见图14-1-3中红色箭头指示的路径。

此段时间内其他四个二极管均承受反向电压而截止,因D4导通,B相电压最低,且加到D2、D6的阳极,故D2、D6截止;,因D1导通,A 相电压最高,且加到D3、D5的阴极,故D3、D5截止。

其余各段情况如下:时间段2:此时间段A相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D1、D6导电。

时间段3:此时间段B相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D3、D6导电。

时间段4:此时间段B相电位最高,A相电位最低,因此跨接在B相A相间的二极管D3、D2导电。

时间段5:此时间段C相电位最高,A相电位最低,因此跨接在C相A相间的二极管D5、D2导电。

时间段6:此时间段C相电位最高,B相电位最低,因此跨接在C相B相间的二极管D5、D5导电。

时间段7:此时间段又变成A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。

电路状态不断重复三、过程论述根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如下图所示,设置三个交流电压源Va,Vb,Vc 相位角依次相差120°,得到整流桥的三相电源。

三相SVPWM逆变电路MATLAB仿真

基于电压空间矢量控制的三相逆变器的研究1、SVPWM 逆变电路的基本原理及控制算法图1.1中所示的三相逆变器有6个开关,其中每个桥臂上的开关工作在互补状态, 三相桥臂的上下开关模式得到八个电压矢量,包括6个非零矢量(001)、(010)、(011)、(100)、(101)、(110)和两个零矢量 (000)、(111).图1.-1 三相桥式电压型有源逆变器拓扑结构在平面上绘出不同的开关状态对应的电压矢量,如图1.2所示。

由于逆变器能够产生的电压矢量只有8个,对与任意给定的参考电压矢量,都可以运用这8个已知的参考电压矢量来控制逆变器开关来合成。

3U (011)1(001)5β图1.2 空间电压矢量分区图1.2中,当参考电压矢量在1扇区时,用1扇区对应的三个空间矢量U sv 1、U sv 2、U sv 3来等效参考电压矢量。

若1.2 合成矢量ref U 所处扇区N 的判断三相坐标变换到两相βα-坐标:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡)()()(23- 23 021- 21- 132)()(t t t t t u u u u u co bo ao βα (1.1)根据u α、u β的正负及大小关系就很容易判断参考电压矢量所处的扇区位置。

如表1.1所示。

表1.1 参考电压矢量扇区位置的判断条件可以发现,扇区的位置是与u β、 u u βα-3及u u βα--3的正负有关。

为判断方便,我们设空间电压矢量所在的扇区NN=A+2B+3C (1.2)其中,如果u β >0,那么A=1,否则A=0如果u u βα-3 >0,那么B=1,否则B=0 如果u u βα--3 >0,那么C=1,否则C=01.3 每个扇区中基本矢量作用时间的计算在确定参考电压矢量的扇区位置后,根据伏秒特性等效原理,采用该扇区三个顶点所对应的三个电压空间矢量来逼近参考电压矢量。

以参考电压矢量位于3扇区为例,如图1.3所示,参考电压U ref 与U 4的夹角为γ。

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