风力发电电力电子变流结业报告

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1、三相SPWM逆变器1项目名称设计三和电压型SPWM逆变器2项目需求分析2・1项目主要任务1完成项目方案设计2完成主电路原理分析3利用软件仿真并对输出波形进行分析2.2主要设计思路利用SPWM控制技术対信号进行调制，使输入信号成正弦规律变化，并用成正弦规律变化的脉冲信号去控制晶闸管的开关和关断，使逆变电路将直流变换成交流，再经过滤波电路，将谐波进行滤除。3概要设计3.1电气原理三相逆变电路是将肓流电转换成为频率相同、振幅相等、相位依次互差为12()。交流电的一种逆变网络。电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式也是180度导电方式，即每个桥臂的导电角度为180度同一相上下两

2、个桥臂交替导电各相开始导电的角度依次相差120这样在任一瞬间将冇3个桥臂同时导通口J能是上面一个臂下面2个臂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•相上下两个桥臂之间进行的因此也被称为纵向换流，当U1>U2吋给上桥1臂以导通信号给下桥臂4以关断信号，则U相相对■于电源假想中点的输出电压Un=1/2当时给4导通给1关断，则Un=-1/2,1和4的驱动信号始终是互补的当给1和4加导通信号时可能是14导通，也可能是二极管14续流导通。原理图如图1所示。图1三相逆变原理图PWM的全称是PulseWidthModulation脉冲宽度调制，它是通过改变方波的

3、占空比来改变等效的输出电压，所谓的SPWM他是根据血积等效原理PWM波形和正弦波是等效的对于正弦波的负半周也町以用同样的方法得到PWM波形像这种脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形，也称SPWM波形就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间山空比按正弦规律排列这样的输出波形经过适当的滤波就可以得到正弦波输出，它广泛的应用于直流交流逆变器等。SPWM法就是用脉冲宽度按正弦规律变化和正弦波等效的PWM波形，即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断使具输出的脉冲电压而积与所希望输出的正弦波在相应区间内的而积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆

4、变电路输出的电压和幅值。4详细设计4.1MATLAB仿真与建模三相SPWM逆变器在MATLAB中的仿真模空如图2所示。SoopeE图2MATLAB仿真模型参数的设置1逆变器的设置Nunberofbridgearzas:SnubberresistanceRs(Ohns)Ron.(OhmsJ[Tf(s),Tt(s)]For-wardvoltages[DeviceVf(V)‘DiodeVfd(V)2Measurements.CancelApply2PWM模块的参数设置£BlockParameters:UniversalBridgeUniversalBridge(zaask)

5、(1ink)Thisblockispleaentabridgeofselectedpowerelectronicsdevices・RCsnubbercircuitsconn*inrallelwitheachswitchdevice.PressHelpforsussest^dsnubbervalueswhenthez>odelisdiscretized.ForziostapplieationstheinternalinductanceLonofdiodesandthyristorsshouldbesettozeroParameters另外本次仿真采用500V的直流电源，

6、负载采用三和RL负载其中R的值为0.5欧姆，L为1毫哼，PWM调制采用内部产生正弦调制波方式，调制度为().9,频率50H乙4.2仿真结果与分析仿真时间为().1秒时的ABC三和的电压波形A相电压Timeoffset0B相电压电流波形A和BinTimeoffset:3002001000100200300008008500900950105Tmeoffset0从仿真出来的波形可以看出基本上是正弦波，而且每相相差120度。仿真0.02秒时的电压波形Timeoffset:0从电压波形可以看出还存在人量谐波成分，所以为了得到标准止弦波，必须滤除谐波。5方案改进为了得到正弦波，

7、在输出的电压端连接了-•个基波计算电压模块如图3所示In2图3基波计算电压模块最后得到的仿真模型三相输出电压波形A相Timeoffset0Timeoffset0经过改进后的仿真波形只剩卜•基波分量，是标准的正弦波。6结论本文通过对逆变器的概念、设计技术、分类等方面的介绍，简耍描述了三相电压型逆变器的构建方式及其内部结构。同时，也简要介绍了正弦脉宽调制技术。通过应用Matlab软件，构建了一个三相逆变电路供电的系统，并进行了仿真。在获得的波形小分析了各相的电压和电流的波形，从波形可以看出基本符合任务，完成从直流到交流的逆变，然而山于，逆变得到的电压是方