电力电子课程设计--单极性模式PWM逆变电路的仿真

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1、电力电子系统综合训练电力电子系统综合训练课课程设计任务书程设计任务书 题 目： 单极性模式 PWM 逆变电路的仿真 一、 设计目的 电力电子技术系统综合训练是自动化、电气工程及其自动化专业的一门重要的专 业实践课，要求学生综合运用电子技术、微机原理、自动控制原理、电力电子技术、计算 机仿真技术等课程知识，完成某一电力电子系统系的设计和仿真验证。通过该综合训练培 养学生以下几个方面的能力： 1综合运用所学知识，进行电力电子电路和系统设计的能力； 2了解与熟悉常用的电力电子电路的电路拓扑、控制方法； 3掌握常用的电力电子电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌 握元器件的选择计算方法；

2、 4具有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力。 二、 设计内容 本综合训练要达到综合运用所学知识，培养和提高学生的分析问题和解决问题的能力 的目的。本综合训练包括如下几个内容： 1. 介绍常用的电力电子系统计算机仿真方法（小信号分析、离散时域仿真方法、等 效电路法、Laplace 变换法、周期时间序列分析法） ； 2进行仿真软件（MATLAB/PSPICE/Saber）的基础训练； 3掌握电力电子基本单元电路的设计、分析和仿真方法； 4完成一些典型电力电子系统的计算机仿真（三相桥式全控整流电路、桥式直流 PWM 变流器、三相电压源型 SPWM 逆变器、电流跟踪型逆变器、三相交流调压器、斩波

3、器供电 的直流电机传动系统、逆变器供电的感应电机传动系统等） ，掌握电力电子系统基本的设 计方法、分析方法和相关仿真软件（MATLAB/PSPICE/Saber）的使用方法。 三、 设计要求及工作量 1设计部分 设计一单相 PWM 逆变电路，工作方式为单极性 PWM 方式，开关器件选用 IGBT，直流电 压为 300V，电阻负载，电阻 1 欧姆，电感 2mh。根据上述要求完成主电路设计。 2仿真部分 完成上述单相 PWM 逆变电路的计算机仿真，观察输出电压波形、系统输入电流波形、 电压电流波形的谐波情况、不同仿真条件时系统输入输出的变化情况、死区时间的影响、 和理论分析的结果进行比较。 四、

4、要提交的成果 1. 综合训练总结报告（不少于 20 页，约 1 万字左右）需包括：1)前言。2)目录。3) 主电路工作原理说明。4)主电路设计详细过程。5)仿真模型的建立、各模块参数的设置。6) 仿真结果分析。7)总结。8)参考文献。9)体会。 2. 综合训练总结报告要求采用 A4 页面打印，小四宋体，单倍行距，采用 word 默认的 页边距，仿真模型、模块参数设置、仿真结果等都要在总结报告中进行详细说明。 五、设计进度计划及时间安排 序号 工作内容 时 间 1 布置任务书、审题 1 天 2 仿真软件基础训练 1 天 3 主电路设计及参数计算 1.5 天 4 仿真模型搭建 1 天 5 仿真模型

5、调试与分析 3 天 7 撰写综合训练报告 2 天 8 答辩 0.5 天 六、主要参考资料 1王兆安等。电力电子技术（M） 。北京：机械工业出版社，2001。 2李传琦。电力电子技术计算机仿真实验（M） 。北京：机械工业出版社，2006。 3李维波。MATLAB 在电气工程中的应用（M） 。北京：中国电力出版社，2007。 4洪乃刚。电力电子、电机控制系统的建模和仿真（M） 。北京：机械工业出版社， 2010。 前言前言 逆 变 电 路 是 PWM 控 制 技 术 最 为 重 要 的 应 用 场 合 。这 里 在 研 究 单 相 桥 式 PWM 逆 变 电 路 的 理 论 基 础 上 ， 采 用

6、 Matlab 的 可 视 化 仿 真 工 具 Simulink 建 立 单 相 桥 式 单 极 性 控 制 方 式 下 PWM 逆 变 电 路 的 仿 真 模 型 ，通 过 动 态 仿 真 ，研 究 了 调 制 深 度 、载 波 频 率 对 输 出 电 压 、负 载 上 电 流 的 影 响 ；并 分 析 了 输 出 电 压 、负 载 上 电 流 的 谐 波 特 性 。 仿 真 结 果 表 明 建 模 的 正 确 性 ， 并 证 明 了 该 模 型 具 有 快 捷 、 灵 活 、方 便 、直 观 等 一 系 列 特 点 ，从 而 为 电 力 电 子 技 术 教 学 和 研 究 中 提 供 了 一 种 较 好 的 辅 助 工 具 。 关键词关键词: :Matlab/Simulink；PWM 逆变电路；动态仿真；建模 ； 目录目录 1 1 逆变电路相关概述逆变电路相关概述 . 1 1.1 MATLAB1.1 MATLAB 的介绍的介绍 . 1 1.2 PWM1.2 PWM 技术技术 . 1 1.3 PWM1.3 PWM 控