计算机仿真实验报告
专业:电气工程及其自动化班级:09电牵一班学号:22
姓名:饶坚指导老师:叶满园实验日期:2012年4月30日
一、实验名称
三相桥式SPWM逆变电路仿真
二、目的及要求
1.了解并掌握三相逆变电路的工作原理;
2.进一步熟悉MA TLAB中对Simulink的使用及构建模块;
3.掌握SPWM原理及构建调制电路模块;
4.复习在Figure中显示图形的程序编写和对图形的修改。
三、实验原理与步骤、电路图
1、实验原理图
2、电路原理(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波载波Uc,三相的调制信号Uru、Urv和Urw依次相差120°。
电路工作过程(U相为例):当Uru>Uc时,上桥臂V1导通,下桥臂V4关断,则U相相对于直流电源假想中点N’的输出电压Uun’=Ud/2。
当Uru<Uc时,V4导通,V1关断,则Uun’=-Ud/2。
V1和V4的驱动信号始终是互补的。
当给V1(V4)加导通信号时,可能是V1(V4)导通,也可能是二极管VD1(VD4)续流导通,这要由阻感负载中电流的方向来决定。
Uun’、Uvn’和Uwn’的PWM波形都只有±Ud/2两种电平。
双极性PWM原理图
3、实验步骤
⑴、建立MATLAB仿真模型
对电路模型进行封装如下图示:
其中Subsystem1为主电路,Subsystem2为负载,Subsystem3为检测电路,Subsystem4为输入信号,Subsystem5为调制电路,Scope 为示波器,Repeating Sequence为三角载波。
各子系统电路分别如下所示:
Subsystem1
Subsystem2 Subsystem3
Subsystem4 Subsystem5
⑵、各模块参数设置
模块名称参数设置
E1、E2 Amplitude(V): 0.5*a
R1、R2、R3 Resistance(Ohms): 100 ;
Inductance(H): 0.1 ;
Capacitance(F): inf
Sine Wave Amplitude: 0.8 ;
Bias: 0;
Frequency(rad/sec): 2*f*pi ;
Phase (rad):0;
Sample Time:0
Sine Wave1 Amplitude: 0.8 ;
Bias: 0;
Frequency(rad/sec): 2*f*pi ;
Phase(rad) :-240*2*pi/360;
Sample Time:0
Sine Wave2 Amplitude: 0.8 ;
Bias: 0;
Frequency(rad/sec): 2*f*pi ;
Phase(rad) :-120*2*pi/360;
Sample Time:0
Repeating Sequence Time values:[0 0.0005 0.0015 0.002];
Output values:[0 1 -1 0]
注:参数中a为直流电压幅值(V),f为输入信号频率(Hz)。
运行前,在Simulation time中将Stop time设为0.04,运算方法选择ode23tb;双击Subsystem1,输入直流电压幅值(此次实验时输入为100V);双击Subsystem4,输入信号的频率(此次实验时输入为50Hz)。
⑶、作图
为便于写程序,将Scope中送到workspace中的Variable name更改为“s”。
新建一M文件,并在文件框里输入作图程序,执行并保存。
如下所示:
四、实验结果
在M文件中输入完程序执行后图形将会自动弹出,点击工具栏中的箭头标志,可对图形进行修改。
实验得到的图形如下所示。
五、实验心得
通过本次实验,学习了SPWM原理,简单的掌握了用双极型PWM来构建调制电路,了解了如何设置三角载波,加深了对三相逆变电路工作原理的理解,并掌握了一些建立子系统的技巧、方法,从中体会到做仿真实验成功的快乐。
在以后的试验中可能还会出现不太懂的地方,但是通过多次的试验,一定能不断加强自己的能力。