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三相逆变电路MATLAB仿真
波形如下图所示
频谱分析如下如所示
谐波成分明显较单重逆变少,THD值也有所减小
驱动信号可用6个Pulse Generator产生,移相60度
输出电压频率为50Hz
1、180°导电模式仿真:
驱动信号可用6个Pulse Generator产生,相互移相 ;仿真时间0.2s,算法ode23tb,最大步长限制为0.1ms。
建立仿真模型如下图所示
(1)记录a相电压波形;
(2)记录a相电流波形;
三相逆变电路仿真
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班级:电气1102
学号:********
日期:2014年6月6日
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北京交通大学
计算机仿真技术作业六
题目:三相逆变电路仿真
直流电压530V;逆变器用Universal Bridge模块,器件选IGBT;逆变器输出电压频率50Hz;负载用阻感负载,电阻10欧姆,电感5毫亨,三相星接。
输出谐波的频率为
由上式可知,在载波频率的整数倍处的高次谐波不再存在。SPWM的谐波分布带有明显的“集簇性”,也就是一组一组地集中分布于载波频率的整数倍频两侧,而且在每一组谐波中,随着k的增大,即远离该组谐波的中心,则谐波幅值通常减小。另外,由于3的整数倍次谐波属于零序分量,故逆变器输出线电压中将不存在3的整数倍次谐波。所以该谐波中不含有3倍的50Hz谐波分量。
仿真条件
THD%
输出基波电压幅值(V)
79.36
238.5
249.8
56.28
3、二重化电压型逆变器仿真:
要Hz,原边[440 0.002 0.04],副边[220 0.002 0.04],励磁支路[200 200]
(3)观察负载相电压的谐波频谱
建立仿真模型如下图
(4)在观察ab线电压波形的示波器中,将数据以“structure with time”格式保存在工作空间。
(5)双击“powergui”模块,单击“FFT Analysis”按钮,打开谐波分析界面。上面的子窗口显示电压波形,选择起始时间为0.04秒,两个周期,频率50Hz,最大频率5000Hz,画出ab线电压的频谱图,并与理论分析对比,指出谐波分布的特点。
(6)调制度改为0.5,频率25Hz,重复上述实验。
通过对比第一种情况可知,调制度为0.5,f=25Hz时,交流电流中基波的含量(THD)为252%,所以负载电流的正弦度更好。由于调制度a的减小,所以输出电压中基波分量的幅值与第一种情况相比减小了。
谐波分布特点:集中分布于载波频率的整数倍频两侧,而且在每一组谐波中,随着k的增大,即远离该组谐波的中心,则谐波幅值通常减小。
方波逆变器( )的特点
(1)只能调频,直流电压恒定时不能调压
(2)谐波较大
(3)直流电压利用率不高
2、SPWM三相逆变器仿真:
采用离散系统仿真,在命令行窗口中输入powerlib,将其中的“powergui”模块拖到仿真界面中,双击并选为离散仿真模式(discretize electrical model),本题中采样时间可设为1e-6秒;
(3)记录ab线电压波形;
如下图所示
(4)用Extra Library/Measurements/Fourier模块计算a相电压的基波、5次谐波、7次谐波幅值,并与理论公式对比。
谐波次数
Uah理论值(V)
Uah测量值(V)
1(基波)
337.41
337.4
5次谐波
67.48
67.4
7次谐波
48.2
48.12
用Extra Library/discrete control blocks/discrete PWM generator模块产生PWM信号,;选择三相桥式电路,载波频率设为1kHz,调制度0.9,频率50Hz;仿真时间0.1秒即可。
(1)记录a相电压波形;
(2)记录a相电流波形;
(3)记录ab线电压波形;