三相电压型SPWM逆变器的设计 .doc

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1、前言随着当今世界电力电子技术的迅速发展,三相电压型SPWM逆变器已深入到社会的各个领域,一般均要求逆变器的输出波形要符合生产的需要。判别逆变器输出波形的质量要从两个方面,即波形的质量和稳定度。因此,研究具有控制简单和原理简单、具有优良动态和静态性能的逆变器的设计方案,一直是电力电子领域研究的重点和难点。伴随着大功率电力电子器件(例如IGBT、MOSFET)的成功开发和应用技术的逐渐进步，随着对电能方面的不断研究深入，各类逆变器已开始在各种各样直流电源、交流电机的变频调速，直流输电网络中得到广泛应用，并使得三相电压型SPWM逆变器以及各种灵活交流

2、输电系统和配电系统的各种装置的研制变成趋势。由于大型电力电子装置的构造非常复杂，因此直接对大功率器件进行测试，经济压力比较大，所以在研制过程中通常借助计算机软件仿真技术，对装置的运行状态，控制方法以及可靠性进行实时模拟检测，用来发现并解决实际中可能遇到的问题，有效的发现问题、缩短时间。SPWM就是用“调制波”作为所期望的正弦波，而“载波”是N倍于调制波频率的三角波的一种逆变的器控制技术。SPWM技术的基本原理并不复杂，可控性和可调性能好，稳定、经济具有调节和稳定输出电压和去除干扰的谐波等多种功能，是一种应用广泛并且比较易实现的方法。在中小型逆变

3、器中的应用比较广泛。逆变器是将直流电变交流的电力电子字变换器件，通常是利用晶闸管组成的三相逆变桥电路来实现电能的变换，但是由于大量谐波的存在使其并不稳定，因此所以近年来，伴随着电力电子技术发展的不断成熟，各种全控型电力电子器件的性能的提高和PWM的控制技术的日趋完善。使SPWM逆变器得到更多方面的应用。三相电压源型SPWM逆变器在如今社会生产生活中的应用十分广泛,包括变频传动、有源滤波、高功率因数AC/DC逆变、UPS系统以及交流供电系统等的各个方面。本次设计对整个SPWM逆变器进行了模块的划分，共可分四个打模块——控制电路模块，主要产生SPW

4、M波形；驱动电路模块，主要用于将控制电路产生的小信号放大用于驱动主电路产生SPWM波形，同时起到电气隔离的作用避免强电弱电之间的直接交互；主电路模块，通过电力电子器件将输入的直流电变换成所需的SPWM波形；变压器模块，主电路产生的SPWM波形的值并不能满足生产生活的要求，我们要根据用电设备的需求通过变压器改变电源的值。本文也将一次为主线展开进一步的研究讨论。论文的结构和内容如下：前言介绍研究三相电压型SPWM逆变器意义以及其发展前景及本的基本内容安排。此部分主要介绍三相电压型SPWM逆变气的发展以及对未来的展望。第一章三相电压型SPWM逆变器的

5、概述。本章主要对三相电压型SPWM有一个进本的介绍和了解。第二章三相电压型SPWM逆变电路的基本结构及工作原理。本章对三相电压型SPWM电压型电路进行了系统的设计与分析。第三章三相电压型SPWM逆变器各部分原理。本章对第三章的内容展开了进一步的深入分析，将各个模块进行了细化，以及对其工作原理的介绍和注意事项。第四章压型SPWM逆变器在MATLAB下的仿真。本章是对以上设计的验证，通过MATLAB防真对设计方案进行论证。第一章三相电压型SPWM逆变器的概述1.1三相电压型SPWM的概述三相电压型SPWM逆变器就是利用电力电子器件将直流电变成SPW

6、M波形的交流电的系统。三相电压型SPWM逆变器已深入到社会的各个领域,一般均要求逆变器的输出波形要符合生产的需要。随着对电能方面的不断研究深入，各类逆变器已开始在各种各样直流电源、交流电机的变频调速，直流输电网络中得到广泛应用，并使得三相电压型SPWM逆变器以及各种灵活交流输电系统和配电系统的各种装置的研制变成趋势。目前是一种相对较好的波形修缮方法，在目前的各个中小型逆变器中得到了比较广泛的应用。1.2三相电压型SPWM的发展前景伴随着世界能源的紧张和中国经济的日趋发展,清洁能源（电能）的开发利用显得越来越重要。当今，国内外面对能源的紧张问题都

7、着重开发新能源,如风力发电、太阳能发电、潮汐发电等都在迅速发展。但是这些新能源的发电方式输出的为不稳定的直流电源，不能够被用户直接使用。因此，我们需要将这些不问点的直流电转换成稳定的交流电并入电网以供用户使用，这种直流的交流电源的变换需要应用电源的逆变技术。由以上分析可知三相电压型SPWM逆变器在未来新能源发展发面方面有着重要的作用，他可以将不能直接给用户供电的直流电转换成可供用户使用的交流电，并且其有原理简单、安全可靠、经济性等诸多的优点。可以看出三相电压型SPWM在未来的应用还是十分的广泛的。1.3本章小结目前来说三相电压型SPWM逆变器在

8、当今世界范围的发展已经比较成熟，并且应用十分的广泛，尤其是在面对当今世界能源比较紧张，各种新能源（风能，太阳能，核能等等）的大力发展的世界格局下，将直