1、 1 目录目录 三相逆变器 Matlab 仿真研究 2 1 摘要. 2 2 方案论证. 3 2.1 设计任务及要求. 3 2.2 思路分析. 3 3 升压电路图及其仿真 3 3.1 升压斩波电路. 3 3.2 仿真演示. 4 4 三相逆变电路及其仿真 6 4.1 三相逆变电路 6 4.2 仿真演示. 7 5 整体仿真 8 6 小结 12 参考文献 13 2 三相逆变器三相逆变器 Matlab 仿真研究仿真研究 1 摘要摘要 现代工业、建通运输、军事装备、尖端科学的进步以及人类生活质量和生存 环境的改善都依赖于高平品质的电能。 电力电子技术为电力工业的发展和电力应 用的改善提供了先进技术，它的核
2、心是电能形式的变换和控制，并通过电力电子 装置实现其应用。 电力电子装置的只要类型有 AC/DC 变换器、 DC/DC 变换器、 DC/AC 变换器、 AC/AC 变换器、静态开关。电力电子装置在供电电源、电机调速、电力系统等 方面都得到了广泛的应用，本文介绍交流电源装置中的逆变电源。 逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置。 本文主要通过对逆变电源的Matlab仿真， 研究逆变电路的输入输出及其特性， 以及一些参数的选择设置方法，从而为以后的学习和研究奠定基础，同时也学习 使用 Matlab 软件的 Simulink 集成环境进行仿真的相关操作。 关键词：电力电子、matl
3、ab、simulink。 3 2 方案论证方案论证 2.1 设计任务及要求设计任务及要求 条件：输入直流电压：110V。 要求完成的主要任务: 1、输出 220V 三相交流电。 2、建立三相逆变器 Matlab 仿真模型。 3、进行仿真实验，得到三相交流电波形。 2.2 思路分析思路分析 1、可以先对 110V 直流电进行升压，然后三相逆变 2、先对 110 进行逆变成三相交流电，然后利用电压器或者 AC/AC 变换电路 使三相交流电达到要求指标 由于直接将 110V 直流电进行三相逆变得到的交流电压较低，再进行升压会 造成过多的谐波，故弃用此方案，选用方案 1。 升压电路采用 boost 直
4、流斩波升压电路通过改变占空比对直流电压进行调节 升压， 逆变电路采用三相全桥电路作为主电路， 若此时三相交流电仍得不到 220V 电压幅值，在线路中采用三相变压器进行升压或者降压。另外，电路中还要加入 滤波等环节。 3 升压电路升压电路图图及其仿真及其仿真 3.1 升压斩波电路升压斩波电路 升压斩波电路的原理图如图 3-1 所示，这里全控器件选用 IGBT。当 IGBT 处于通态时，电源 E 向电感 L 充电，充电电压基本恒定为I1，同时电容 C 上的 电压向负载 R 供电。因为 C 值很大，基本保持输出电压u0为恒定值，记为U0。 设 V 处于同态时间为ton，此阶段电感 L 上积蓄的能量为
5、 EI1ton。当 V 处于断态 4 时 E 和 L 共同向电容 C 充电并向负载 R 提供能量。 设 V 处于断态的时间为toff， 则在此期间电感 L 释放的能量为（U0-E）I1toff。当电路处于稳态时，一个周期 T 中电感 L 中积蓄的能量与释放的能量相等，即 EI1ton=（U0-E）I1toff 化简得 U0= TEt_off 故可通过改变占空比来调节输出电压值。 图 3-1 升压斩波电路原理图 3.2 仿真仿真演演示示 升压斩波电路仿真如图 3-2 所示 图 3-2 升压斩波电路仿真图 5 其仿真参数如下所示：输入直流电压为 110V，电感为 1H，电容为 0.5F，载 50，
6、占空比设置为 75%，开关器件 IGBT 和二极管 Diode 使用默认参数。改变 电感和电容的值，输出电压稳定值也在变化。电容的作用主要是使输出电压保持 住，电容值过小输出波形会持续震荡，应取较大，但过大的电容值会使输出电压 稳定的时间太长。根据以上规律反复改变各元件参数，直到得到满意的结果。 得到输出波形如图 3-3 所示。 图 3-3 升压电路 6 4 三相逆变电路及其仿真三相逆变电路及其仿真 4.1 三相逆变电路三相逆变电路 三相电压型桥式逆变电路如图 4-1。该电路采用双极性控制方式，U、V 和 W 三相的 PWM 控制通常公用一个三角载波 c u ，三相的调制信号 rU u 、 rV u 和 rW u 一次相差 120 度。U、V 和 W 各相功率开关器件的控制规律相同，现以 U 相为例来说明。当 rU u c u 时，给上桥臂 1 V以导通信号，给下桥臂 4 V以关断信 号， 则 U 相相对于直流电源假想中点N的输出电压 / 2 UNd uU。 当 rU u c u 时， 给 4 V以导通信号，给 1 V以关断信号，则 / 2 UNd uU 。
