无源逆变分析报报告

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1、无源逆变初步分析1、利用Simuink环境仿真一个系统的基本步骤如下：第一步，根据要仿真的系统框图，在Simuink窗口的仿真平台上建立仿真模型。图1.三相无源逆变MATLAB仿真结构图图2、PWM调制模块结构图第二步，创建并保存模型文件。建好的仿真模型可以保存起来，以便下次需要时可以直接调用第三步，设置模块参数。完成模块提取和组成仿真模型后，需要给各个模块赋值。（1）调制波参数波设置图3、调制波参数设置（2）载波三角波参数设定图4、载波三角波参数设定（3）IGBT模块参数图5、IGBT模块参数（4）用户图形界面图6用户图

2、形界面第四步，设置仿真参数。在对绘制好的模型进行仿真前，通常需要进行仿真参数的设置。方法是点击Simuink模型窗口的菜单上的【Simuink】，在下拉的子菜单中点击【SimulationParameters】。为达到最佳仿真效果本文参数设定如下图：图7、仿真参数第五步、开始仿真，观察仿真波形2、PWM基本知识（详细知识可以参详电力电子技术）面积等效原理：冲量相等而形状不相同的窄脉冲加在具有惯性环节上，其效果相同。冲量指窄脉冲面积。面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础。PWM（PulseWideModulation）

3、控制就是对脉冲的脉宽进行调制的技术。脉冲幅值相等而宽度按正弦规律变化的脉冲波与正弦波是等效的PWM波为SPWM波。本文采用正弦波离散采样（在第三步用户图形界面设置）幅值按正弦波规律变化、宽度相等的窄脉冲；根据面积等效原理可将生成的一系列窄脉冲变为幅值相等、宽度按正弦波规律变化的窄脉冲，此脉冲即所谓PWM脉冲。PWM波可以通过计算和调制的方法得到，由于计算法比较繁琐，一般采用调制法,包括单极性调制和双极性调制（本文采用双极性）。所谓调制法即把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号调制得到所期望的PWM

4、》通常采用三角波或锯齿波作为载波，等腰三角波用得最多。3、原理分析首先定义双极性二值逻辑开关函数，为（1-1）模型如下图所示：图8模型，当导通而关断时，且；，当关断而导通时，且，因此，（其中为桥臂上管开关函数，为下管开关函数）。采用基尔霍夫电压定律建立三相无源逆变A相回路方程（1-2）同理，可得A相、C相方程如下（1-3）（1-4）又（1-5）联立式（1-2）~（1-5）得（1-6）（1-7）（1-8）（1-9）任何时刻总有三个开关管导通，其开关模式共有种，将种开关函数组合代入式（1-2）~式（1-9），即得到相应的三相无

5、源逆变各电压值，如表1-1所示。表1-1不同开关组合时的电压值SASBSCuAN/udcuBN/udcuCN/udcuAO/udcuBO/udcuCO/udcuNO/udc-1-1-1000-1-1-1-1-1-11-1-11-11-1-11-1-111-1111-1-11-1-11-111-1111-111-11110001111每个桥臂上管和桥臂A开关函数图如下：图9每个桥臂上管开关函数图而输出电压关系如图4所示。图10各电压量仿真图用一个频率为的等腰三角形作为载波，与正弦调制信号波（m称为调制比）进行比较：当大于时输

6、出为；当小于时输出为。输出开关波形（）与等效，相对应输出与等效，即与调制波的倍等效，可见三相无源逆变对调制波有放大作用，放大倍数为。三相调制波分别为（1-10）调制产生的SPWM波、、基波分别与、、等效，如下图所示：图11滤波和调制波形对比、、基波分别与、、等效，如图所示：，因为、、的基波分别与、、基波等效，，因此，基波含量为0（但还含有与开关周期相同次数谐波，可从仿真结果图可以中看出），如图所示：图4大时间常数滤波和小时间常数滤波的仿真波形图5大时间常数滤波和小时间常数滤波，3）（1-15）如图6所示。图6UA0与SA的

7、波形、UA0滤波与SA滤波波形对比图6验证，。仿真过程说明：实际电路中为上桥臂IGBT开关的控制信号（1-18）下桥臂IGBT开关控制信号（1-19）且（1-20）因此（1-21）为了便于观察，关系，分别将放大90倍（为了区分二者放大90倍，粉色为，黄色为）与100倍。放大一百倍时，二者完全重合。4）（1-16）图75）（1-17）图8其中分别表示的基波。仿真验证以上结论,设置图1-3与1-4中。3（对于电流i具体求解可参考电路理论中的p92正弦激励下的零状态响应。）以A相为例，A相电路的外加激励可以认为是电路中电流强制分

8、量为暂态分量为其中，电路不发生过渡过程立即进入稳态。当下面仿真中举例验证：例1图9例1图例2如图10所示，波形叠加了负的暂态分量：图10例2图例3如图11所示，波形叠加了正的暂态分量：图11例3图4月24日王老师1、笔误：注意文中的红色标注部分；2、仿真模型和三相静止坐标系的数学模型分析非常好；但最后的