电力电子spwm和svpwm程序实现和psim仿真.doc

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1、三相桥式正弦波SPWM逆变器如图1所示。图1三相桥式正弦波SPWM逆变器解：（1）、当采用叠加三次谐波的方法时，调制信号变为式中为三次谐波，其相对基波的幅值为，。对求最大值，由得：①又得：则则，将、带入得：，此时是的函数，由得：，此时。当A=1V时，调制比，叠加三次谐波后直流电压利用率为：此时对应的值即对应取得最大值时的值，即：叠加上述幅值的三次谐波后，要保持输出电压不含低次谐波，原调制信号(和)幅值A还能提高，当刚好达到满调制时，即：，得：，即A可提高到1.155。（2）、I：当k=0.5时，有：对A相，加入零序电

2、压后有：则：知,当刚达到满调制时，有，则，即基波幅值可提高到1.15倍的载波幅值，使直流电压利用率提高到1。优点：可以提高直流电压利用率缺点：不能减少开关频率II：当时，有：对A相，加入零序电压后有：则：当时，，达到满调制；在时，，此时直流电压利用率为：。当时，可是负半部分利用率达到最大。优点：不仅可以提高直流电压利用率，而且可以使开关频率减少1/3，有利于减少开关损耗。缺点：由于有一段时间持续满调制，可能是输出含有的谐波次数降低，使滤波变得困难。（3）、仿真（以a相为例）：I：叠加三次谐波时，若,,则此时的仿真图如

3、图2所示。图2,时的仿真图由图可见，当,，调制波叠加三次谐波后其峰值达到载波峰值，且基波幅值大于调制波峰值，从而提高了直流电压利用率，与理论分析相符。II：叠加k=0.5的零序电压时，若，则此时的仿真图如图3所示。图3时的仿真图由图可见，当，调制波叠加零次谐波后其峰值达到载波峰值，且基波幅值大于调制波峰值，从而提高了直流电压利用率，与理论分析相符。III：叠加k=1的零序电压时，若，则此时的仿真图如图4所示。图4时的仿真图由图可见，当，调制波叠加零次谐波后其峰值达到载波峰值，且基波幅值大于调制波峰值，从而提高了直流电

4、压利用率，与理论分析相符。由理论计算及仿真可知：①通过在相电压的参考指令里注入1/6倍的基波分量幅值的三次谐波，就使得在不发生过调制的情况下调制系数m可以达到1.15，从而使输出线电压的峰值最大可以达到Ud②通过在相电压的参考指令里注入零次谐波，当k取一定的值时可以减小开关频率，从而减少开关损耗；但同时可能使输出的谐波减小，从而使滤波变得困难。（4）、采用空间矢量法（SVPWM）进行三相SVPWM调制，其仿真原理图如图5所示。图4SVPWM仿真原理图合成矢量为：，则初始相位为：程序流程图如图5所示。图5程序流程图程序

5、清单：#definepi3.1415staticintn=0;staticdoublet1,t2,t0,ta,tb,tc,ura,urb,urc;intflag;//判断扇区的变量doublea0=270,a1,a2;//矢量的相位角doubleb=1.8;//每过Ts旋转的角度doubleTs=0.0001;//载波周期if(t>=n*Ts){a1=a0+b*n;//每过Ts角度增加ba2=a1-((int)a1/360)*360;//转的角度超过一圈时，减去圈数对应的角度，从而判读所在扇区/******判断所在扇

6、区******/if(a2<60)flag=1;elseif(a2<120)flag=2;elseif(a2<180)flag=3;elseif(a2<240)flag=4;elseif(a2<300)flag=5;elseflag=6;/******根据所在扇区，计算时间******/switch(flag){case1:{t1=sqrt(3)*Ts*sin((60-a2)*2*pi/360)/200;t2=sqrt(3)*Ts*sin(a2*2*pi/360)/200;t0=Ts-t1-t2;ta=t1+t2+t

7、0/2;tb=t2+t0/2;tc=t0/2;break;}case2:{t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*2-a2)*2*pi/360)/200;t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60)*2*pi/360)/200;t0=Ts-t1-t2;tb=t1+t2+t0/2;ta=t1+t0/2;tc=t0/2;break;}case3:{t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*3-a2)*2*pi/360)/200;t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*2)*2*pi/360)/200

8、;t0=Ts-t1-t2;tb=t1+t2+t0/2;tc=t2+t0/2;ta=t0/2;break;}case4:{t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*4-a2)*2*pi/360)/200;t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*3)*2*pi/360)/200;t0=Ts-t1-t2;tc=t1+t2+t0/2;tb=