内容发布更新时间 : 2024/5/22 2:38:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目录

一、 摘要........................................................................................... 2 二、SPWM控制技术简介 ................................................................ 3

2.1. PWM控制的基本原理 ........................................................ 3 2.2.SPWM逆变电路及理论基础 ............................................... 4 三、三相逆变器双极性SPWM控制技术仿真设计 ....................... 8

3.1 SPWM触发脉冲调制电路 ................................................... 8 3.2主电路图................................................................................ 9 四、实验调试心得........................................................................... 10 五、不同参数时三相逆变器双极性SPWM控制技术的仿真波形及频谱分析....................................................................................... 12

5.1 fc=500，Ma=0.9 .................................................................. 12 5.2频谱分析.............................................................................. 13 六、心得体会................................................................................... 23 参考文献........................................................................................... 24 附录................................................................................................... 25

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一、摘要

关键字：三相桥 电压型 全控 逆变 SPWM Simulink

本次实验主要为利用simulink中的块原件来构建电力电子中的一种基本逆变电路——三相逆变器双极性SPWM调制技术的仿真，PWM控制技术在逆变电路中的应用十分广泛，目前中小功率的逆变电路几乎都采用了PWM技术。常用的PWM技术主要包括：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）。

在逆变电路的设计过程中，需要对设计电路及有关参数选择是否合理、效果好坏进行验证。如果通过实验来验证， 需要经过反复多次的元件安装、调试、重新设计等步骤， 这样使得设计耗资大，效率低， 周期长。现代计算机仿真技术为电力电子电路的设计和分析提供了崭新的方法， 可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加容易和有效。

Matlab 是一种计算机仿真软件， 它是以矩阵为基础的交互式程序计算语言。Simulink 是基于框图的仿真平台， 它挂接在Matlab 环境上，以Matlab 的强大计算功能为基础， 用直观的模块框图进行仿真和计算。其中的电力系统（Power System）工具箱是专用于RLC电路、电力电子电路、电机传动控制系统和电力系统仿真用的模型库。以Matlab7.0 为设计平台， 利用Simulink 中的Power System工具箱来搭建整流电路仿真模型，设置参数进行仿真。

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二、SPWM控制技术简介

SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法。在采样控制理论中有一个重要的结论：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。

a)矩形脉冲 b)三角脉冲 c)正弦半波脉冲 d)单位脉冲函数

图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲

SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

1.PWM控制的基本原理

用PWM波代替正弦半波将正弦半波看成是由N个彼此相连的脉冲宽度为π/N，但幅值顶部是曲线且大小按正弦规律变化的脉冲序列组成的。把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而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，这就是PWM波形。对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM

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