三相电压型桥式逆变电路的MATLAB仿真研究知识分享

三相电压型桥式逆变 电路的 MATLAB 仿真
研究

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基于三相电压型桥式逆变电路的仿真研究
朱本玉 （华东交通大学，江西南昌）
摘 要：根据电压型三相桥式逆变电路的工作原理以及特点，采用Simulink 中的相关模块建立仿真模型，从而对三相桥式逆变电路进行仿真研究。本文为 三相电压型桥式逆变电路的设计提供了验证方法。
关键词：Ｍａｔｌａｂ；三相桥式逆变电路；动态仿真 中图分类号：**** 文献标识码：*** 文章编号：*******
1、引言
无源逆变在交流电机变频调速，感应加热，不间断电源等方面应用十分广泛， 要求其输入基波功率大、谐波含量小、逆变效率高、性能稳定可靠。本文利用 MATLAB/Simulink 中的电力系统仿真工具箱 Simpowersystems 对逆变电路惊醒 仿真，通过仿真将其与三相正弦工频电源进行性能比较，并得出结论。
2、三相桥式逆变电路的工作原理
电压型三相桥式逆变电路如图１所示。电路由三个半桥电路组成，开关管可以 采用全 控型电力电子器件（图中以 ＩＧＢＴ为例），ＶＤｌ～ＶＤ６为续流二极管。
电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式为 180°导电型，即每个桥臂的导 电角为 180°。 同一相上下桥臂交替导电。各相开始导电的时间一次相差 120°。 在一个周期内 ，６个开关管触发导通的次序为 Ｖ１-- Ｖ２-- Ｖ3 --Ｖ４-- Ｖ５--
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Ｖ６，依次相隔 60°，任意时刻均有三个管子同时导通，导通的组合顺序为Ｖ １Ｖ２Ｖ3，Ｖ２Ｖ3Ｖ４，Ｖ3Ｖ４Ｖ５，Ｖ４Ｖ５Ｖ６，Ｖ５Ｖ６Ｖ１，每种 组合工作。 ３、三相桥式逆变电路的仿真模型
a．建立一个仿真模型的新文件。在 MATLAB 的菜单栏上点击 File，选择 New，再在弹出菜单中选择 Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平 台上可以绘制电路的仿真模型。
b．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击 图标调出模型库 浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。
c．将电路元器件模块按降压斩波电路原理图连接起来组成仿真电路。如图 1－2 所示。
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Pu l se Generator
v1 DC1
DC 21 v4
g
m
g
C
E
C
Pu l se Generator1
D1 v3
+
i -
C
+ -
v
V1
D4 v6
g
m
g
C
E
C
Pu l se Generator2
C
g
D3
v5
m
E
D5 V5
+ -
v
+ -
v
V
D6
g
C
R
+ -
v
V2
+ -
v
V3
+ -
v
V4
v2
D2
Scope3
E
m
E
m
E
m
Pu l se Generator3
Pu l se Generator4
4、参数设置如下
Pu l se Generator5
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V1 的脉冲的设置如上,V2 的脉冲将 “Phase delay” 设置为-0.01/6, V3 的脉冲 将 “Phase delay” 设置为-0.04/3, V4 的脉冲将 “Phase delay” 设置为-0.01, V5 的脉 冲将 “Phase delay” 设置为-0.02/3, V6 的脉冲将 “Phase delay” 设置为-0.02/6,
负载的参数调整如上。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢5

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iu/A
u(UN`)/V
5、仿真图形及程序如下
200 0
-200 0
200 0
-200 0
200 0
-200 0
200 0
-200 0
U相 输 出 电 流 波 形
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 t/s
U相 相 电 压 输 出 电 压 波 形
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 t/s
V相 相 电 压 输 出 电 压 波 形
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 t/s
W相 相 电 压 输 出 电 压 波 形
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 t/s
u(VN`)/V
u(UN`)/ V
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u(UN)/V
500 0
-500 0
50 0
-50 0
200
U相 相 电 压 输 出 电 压 波 形
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 t/s
u(NN`)电 压 波 形
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 t/s
负载线电压波形
u(UN`)/V
u(UV`)/ V
0
-200 0
0.005 0.01 0.015
① clc subplot(4,1,1); plot(a.time,a.signals(1,1).values); title('U相输出电流波形'); xlabel('t/s');ylabel('iu/A'); grid subplot(4,1,2); plot(a.time,a.signals(1,2).values); title('U相相电压输出电压波形'); xlabel('t/s');ylabel('u(UN`)/V'); grid subplot(4,1,3); plot(a.time,a.signals(1,3).values); title('V相相电压输出电压波形'); xlabel('t/s');ylabel('u(VN`)/V'); grid subplot(4,1,4); plot(a.time,a.signals(1,4).values); title('W相相电压输出电压波形'); xlabel('t/s');ylabel('u(UN`)/V'); grid ② clc
0.02 t/s
0.025
0.03
0.035
0.04
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