18kva三相逆变器设计与仿真

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1、18KVA三相逆变器设计与仿真姓名：卢曰海班级：11电气4班学号：1110200a11同组同学：熊瑶张强张亮目录1.1技术要求11.2三相逆变器电路11.3交-直-交变压变频器的工作原理11.4负载参数计算21.5滤波电容计算31.6无隔离变压器时，逆变器输出电流有效值31.7无隔离变压器时，逆变器输出电流峰值31.8滤波电感计算41.9逆变电路输出电压41.10主开关器件的耐压61.11输出滤波模型61.12.整个三相逆变的仿真图81.13.体会131.1技术要求1、输出电压V0（相）：220V2、输出功率P0：18KVA3、输出频率f：50HZ4、过载倍数：1.5

2、倍5、负载功率因数cos：0.8-16、输入电压380±10%7、输入频率50Hz±10%1.2三相逆变器电路交-直-交变压变频器中的逆变器一般接成三相桥式电路，以便输出三相交流变频电源，图1为6个电力电子开关器件VT1~VT6组成的三相逆变器主电路，图中用开关符号代表任何一种电力电子开关器件。图1三相电压型逆变电路拓扑图1.3交-直-交变压变频器的工作原理控制各开关器件轮流导通和关断，可使输出端得到三相交流电压。在某一瞬间，控制一个开关器件关断，同时使另一个器件导通，就实现了两个器件之间的换流。在三相桥式逆变器中，有180°导通型和120°导通型两种换流方式。电压

3、型三相桥式逆变电路如图2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。各相开始导电时间一次相差120°这样，在任意瞬间，将有三个桥臂同时导通。可能是上面一个臂下面两个臂同时1导通，也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。因为每次换流都是在同一相的上下两个桥臂之间进行，因此也被称为纵向换流。在一个周期内，６个开关管触发导通的次序为Ｖ1，Ｖ２，Ｖ3，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，依次相隔60°，任意时刻均有三个管

4、子同时导通，导通的组合顺序为Ｖ１-Ｖ２-Ｖ3，Ｖ２-Ｖ3-Ｖ４，Ｖ3-Ｖ４-Ｖ５，Ｖ４-Ｖ５-Ｖ６，Ｖ５-Ｖ６-Ｖ１，每种组合工作。1.4负载参数计算负载输出部分电路图，如图2所示LU0'iiiilcRL''CRL图2负载输出电路负载电感最小值计算负载无功功率Q为L1QSsin18sin3710.8KVA(3-1)L1O负载电感感抗ZL1为2VO220220Z4.481(3-2)L1Q10800L1负载电感L1为ZL14.481L114.265mH（3-3）2f250负载电阻最小值计算当cos=1时，负载电阻计算计算公式为公式（3

5、-1）；当cos=0.8时，负载电阻计算公式为公式（3-2）22RVp220180002.689(3-4)oo222V220OR3.361（3-5）SCOS180000.8O1.5滤波电容计算滤波电容与负载并联，对逆变电路输出电流影响较大，所以设计滤波电路时选择滤波电容取滤波电容容抗等于负载电感感抗的2倍滤波电容容抗ZC为Zc2Z24.4818.962(4-1)L1滤波电容C为11C355.177F(4-2)2fZ2508.962L1实际取值360uF,由3个100uF的电容和6个10uF的电容构成电容阻抗实际值ZC

6、1为11Z8.842（4-3）C126fC250360101.6无隔离变压器时，逆变器输出电流有效值长期最大电流I为O（长）22022202I（）（）85.515AO(长)2.6898.842（5-1）短期最大电流I为0(短）1.522022202I（）（）125.219o(短)2.6898.842（5-2）1.7无隔离变压器时，逆变器输出电流峰值长期电流峰值I为OP(长）IOP(长)2IO(长)285.515120.936A（6-1）短期电流峰值I为OP(短）3I2I2125.219177.086A（6-2）OP(

7、短)o1.8滤波电感计算1.滤波电感的作用1).减小输出电压的谐波电压2).保证滤波电压的传输2.设计滤波器时应该注意以下问题1).滤波电路固有频率应远离输出电压中可能出现的谐波频率（例60倍频）222).LC应该远小于1（即LC1)L3).应较小R根据设计滤波器时要注意的问题要求而选择L0.6滤波电感L为0.60.6L1.910mH（7-1）2f250实际取值为2mH所以滤波电感感抗Z为L3ZL2fL2502100.6283(7-2)L'滤波电路的固有频率f为'11f187.566HZ（7-3