单相和三相逆变器SPWM调制技术的仿真与分析.pdf
《单相和三相逆变器SPWM调制技术的仿真与分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单相和三相逆变器SPWM调制技术的仿真与分析.pdf(13页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第-1-页 共 13 页目录1.引言.-2-2.PWM 控制的基本原理.-2-3.PWM 逆变电路及其控制方法.-3-4.电路仿真及分析 .-4-4.1双极性 SPWM 波形的产生 .-4-4.2三相 SPWM 波形的产生.-6-4.3双极性 SPWM 控制方式单相桥式逆变电路仿真及分析-7-5.双极性 SPWM 控制方式的单相桥式逆变电路和三相逆变电路比较分析 .-12-6.结论.-13-7.参考文献 .-13-第-2-页 共 13 页1.引言PWM 技术的的应用十分广泛,目前中小功率的逆变电路几乎都采用了PWM 技术。它使电力电子装置的性能大大提高,因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重
2、要的地位。PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的成功应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。常用的PWM 技术包括:正弦脉宽调制(SPWM)、选择谐波调制(SHEPWM)、电流滞环调制(CHPWM)和电压空间矢量调制(SVPWM)。2.PWM 控制的基本原理PWM(Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术,即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形。PWM 控制技术的重要理论基础是面积等效原理,即:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波。把正弦半波分成
3、N 等分,就可以把正弦半波看成由N 个彼此相连的脉冲序列所组成的波形。如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等,就可得到图1 所示的脉冲序列,这就是PWM 波形。像这种脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形,也称为 SPWM 波。图 1 单极性 SPWM 控制方式波形上图所示的波形称为单极性SPWM 波形,根据面积等效原理,正弦波还可等效为图 2 中所示的 PWM 波,这种波形称为双极性SPWM 波形,而且这种方式在实际应用中更为广泛。OtUd-Ud文档编码:CO10K1T1
4、R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H
5、7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3
6、Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1
7、T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I
8、7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7
9、Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10
10、K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1第-3-页 共 13 页图 2 双极性 SPWM 控制方式波形3.PWM 逆变电路及其控制方法PWM 逆变电路可分为电压型和电流型两种,目前实际应用的几乎都是电压型电路,因此本节主要分析电压型逆变电路的控制方法。要得到需要的 PWM 波形有两种方法,分别是计算法和调制法。根据正弦波频率、幅
11、值和半周期脉冲数,准确计算PWM 波各脉冲宽度和间隔,据此控制逆变电路开关器件的通断,就可得到所需PWM 波形,这种方法称为计算法。由于计算法较繁琐,当输出正弦波的频率、幅值或相位变化时,结果都要变化。与计算法相对应的是调制法,即把希望调制的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过信号波的调制得到所期望的PWM 波形。通常采用等腰三角波作为载波,在调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM 波形。下面具体分析单相和三相逆变电路双极性控制方式。图 3 是采用 IGBT 作为开关器件的单相桥式电压型逆变电路。图 3 单相桥式 PWM 逆变电路OtUd-Ud文档编码:CO10K1T1R8L3
12、 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9
13、ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档
14、编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8
15、L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A
16、9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1
17、文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1
18、R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1第-4-页 共 13 页单相桥式逆变电路双极性PWM 控制方式:在 Ur 的半个周期内,三角波载波有正有负,所得PWM 波也有正有负,其幅值只有dU两种电平。同样在调制信号Ur和载波信号Uc的交点时刻控制器件的通断。Ur正负半周,对各开关器件的控制规律相同。当Ur Uc 时,给 V1 和 V4 导
19、通信号,给 V2 和 V3 关断信号。如oi0,V1 和 V4 通,如oi0,VD1 和 VD4 通,oU=dU。当UrUc时,给 V2 和 V3 导通信号,给 V1 和 V4 关断信号。如oi0,VD2 和 VD3 通,oU=-dU。这样就得到图 2 所示的双极性的 SPWM 波形。图 4 是采用 IGBT 作为开关器件的三相桥式电压型逆变电路。图 4 三相 PWM 逆变电路当crUUU时,给 V1 导通信号,给V4 关断信号,2/dUNUU;当crUUU时,给 V4 导通信号,给 V1 关断信号,2/dUNUU。当给 V1(V4)加导通信号时,可能是 V1(V4)导通,也可能是 VD1(V
20、D4)导通。UNU、VNU和WNU的 PWM 波形只有2/dU两种电平。UVU波形可由UNU、VNU得出,当 1 和 6 通时,UVU=Ud,当 3 和 4 通时,UVU=Ud,当 1 和 3 或 4 和 6通时,UVU=0。VWU、WUU的波形可同理得出。4.电路仿真及分析4.1 双极性 SPWM 波形的产生:仿真电路图如图5 所示。在 Simulink 的“Source”库中选择“Clock”模块,以提供仿真时间t,乘以rf2后再通过一个“sin”模块即为 sint,乘以调制比 m 后可得到所需的文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:C
21、O10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 H
22、V2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF
23、1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码
24、:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3
25、 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9 ZF1B4G7Y3Y1文档编码:CO10K1T1R8L3 HV2C9I7H7A9
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单相 三相 逆变器 SPWM 调制 技术 仿真 分析
限制150内