三相逆變器的分析與仿真

1、 學(xué)號(hào)：畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)） 課 題 三相逆變器的分析與仿真 學(xué)生姓名 院 部 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化2班 指導(dǎo)教師 二 一 四 年 六 月三相逆變器的分析與仿真摘 要本文主要介紹三相逆變器和逆變器兩種逆變器，分別對(duì)兩種逆變器進(jìn)行了原理和各自的作用簡(jiǎn)單分析。首先提到傳統(tǒng)逆變器，在傳統(tǒng)逆變器中最典型的就是最常使用到的即電壓源型和電流源型逆變器。所謂的逆變器其工作整個(gè)過程和最終的輸出就是把直流電轉(zhuǎn)變成交流電來作為輸出，其中逆變電路和半導(dǎo)體功率集成器件是組成其結(jié)構(gòu)的最主要的兩大部分。在逆變器的整個(gè)逆變系統(tǒng)中，逆變實(shí)現(xiàn)的核心就是逆變電路。一個(gè)完整的逆變電路應(yīng)該包括輸入與輸出、控制

2、與保護(hù)電路等，都是通過半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷來完成整個(gè)逆變系統(tǒng)的工作。spwm技術(shù)成為目前應(yīng)用最為廣泛的pwm技術(shù)，三相spwm逆變器其特點(diǎn)而且是有良好的調(diào)節(jié)性能、適用性強(qiáng)和更易于控制等優(yōu)點(diǎn)；三相z源逆變器克服了傳統(tǒng)逆變器的缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)輸入電壓范圍寬、兼具升降壓，不需要死區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，得到良好應(yīng)用。因此，我們?cè)趯?duì)逆變器的功能和實(shí)現(xiàn)原理的簡(jiǎn)單研究其意義是很重要的。本文首先從總體原理結(jié)構(gòu)再到部分進(jìn)行分析，最后用matlab進(jìn)行了原理圖繪制和仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，最后總結(jié)收獲。關(guān)鍵詞：spwm逆變器；傳統(tǒng)逆變器；逆變電路；matlab仿真。analysis and simulation of th

3、ree phase inverter摘 要abstract本文主要介紹三相逆變器和逆變器兩種逆變器，分別對(duì)兩種逆變器進(jìn)行了原理和各自的作用簡(jiǎn)單分析。首先提到傳統(tǒng)逆變器，在傳統(tǒng)逆變器中最典型的就是最常使用到的即電壓源型和電流源型逆變器。所謂的逆變器其工作整個(gè)過程和最終的輸出就是把直流電轉(zhuǎn)變成交流電來作為輸出，其中逆變電路和半導(dǎo)體功率集成器件是組成其結(jié)構(gòu)的最主要的兩大部分。在逆變器的整個(gè)逆變系統(tǒng)中，逆變實(shí)現(xiàn)的核心就是逆變電路。一個(gè)完整的逆變電路應(yīng)該包括輸入與輸出、控制與保護(hù)電路等，都是通過半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷來完成整個(gè)逆變系統(tǒng)的工作。spwm技術(shù)成為目前應(yīng)用最為廣泛的pwm技術(shù)，三相spwm

4、逆變器其特點(diǎn)而且是有良好的調(diào)節(jié)性能、適用性強(qiáng)和更易于控制等優(yōu)點(diǎn)；三相z源逆變器克服了傳統(tǒng)逆變器的缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)輸入電壓范圍寬、兼具升降壓，不需要死區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，得到良好應(yīng)用。因此，我們?cè)趯?duì)逆變器的功能和實(shí)現(xiàn)原理的簡(jiǎn)單研究其意義是很重要的。本文首先從總體原理結(jié)構(gòu)再到部分進(jìn)行分析，最后用matlab進(jìn)行了原理圖繪制和仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，最后總結(jié)收獲。 this paper mainly introduces the three-phase inverter and inverter two inverters, each of the two inverter for the principles

5、and their respective function analysis. first mention of the traditional inverter, the most typical in the traditional inverter is most often used to voltage source and current source inverter. the so-called inverter in the whole process and the final output is dc into ac power as the output, the in

6、verter circuit and semiconductor power devices is the structure of the main two parts. in the inverter system inverter, inverter is the core of the inverter circuit realization. a complete inverter circuit should include input and output, control and protection circuit and so on, are through semicon

7、ductor switching device turn-on and turn off to finish the whole inverter system work. spwm technology has become the most widely used pwm technology, spwm inverter and its characteristics is a good regulation performance, strong applicability and more easy to control; three-phase z inverter overcom

8、es the traditional shortcomings of inverter to realize a wide input voltage range, both ascending and descending pressure, need not dead etc., have good application. therefore, we are very important in simple research on inverter functions and implementation principle and its significance. firstly,

9、from the overall structure to the parts of the analysis, finally has carried on the theory chart drawing and using matlab simulation, and the simulation results were analyzed, finally summarizes the harvest.keywords: spwm inverter; inverter; the traditional inverter circuit; matlab simulation.目錄第一章

10、三相逆變器61.1三相逆變器的基本工作原理61.2三相逆變器電路原理61.3逆變器的保護(hù)功能7第二章 逆變器結(jié)構(gòu)及典型逆變器92.1 逆變器實(shí)現(xiàn)從直流電到變頻變壓交流電的轉(zhuǎn)換92.2電壓源型和電流源型逆變器102.3三相電壓型和電流型逆變電路圖與分析12第三章 直流升壓電路和mcu控制器153.1升壓斬波電路的基本原理153.2升壓斬波電路的分析與應(yīng)用163.3 mcu控制器17第四章 三相spwm逆變器194.1 spwm的工作原理194.2 三相pwm逆變器的工作原理和結(jié)構(gòu)電路194.3 spwm的基波電壓和空間矢量pwm調(diào)制204.4 最大升壓調(diào)制法和簡(jiǎn)單升壓調(diào)制法234.5新型逆變器-

11、阻抗源型逆變器23第五章 運(yùn)用matlab繪圖與仿真245.1三相電壓型spwm逆變器仿真26參考文獻(xiàn)30致謝31插圖清單圖1-1 逆變器基本結(jié)構(gòu)原理圖 6圖1-2 逆變器主電路組成6 圖2-2 電壓源型逆變器拓?fù)?0圖2-23電流源型逆變器拓?fù)?1圖2-4 三相電壓型橋式逆變電路13圖2-5電流型逆變電路圖13圖3-1 升壓斬波電路圖 15圖3-2 直流電動(dòng)機(jī)反饋能量的升壓斬波電路圖17圖3-3微控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖18圖4-1 三相橋式pwm逆變電路20圖4-2 三相全橋逆變器空間矢量二維坐標(biāo)圖22圖5-1 逆變器電壓調(diào)制matlab仿真圖24圖5-2 逆變器電壓輸出波形25圖5-3 三相sp

12、wm逆變器仿真模型26圖5-4 參數(shù)設(shè)置對(duì)話框27圖5-5 spwm波形發(fā)生器27圖5-6 參數(shù)設(shè)置對(duì)話框28圖5-7 三相spwm逆變器輸出電壓波形28引言 最近幾十年, 世界各國環(huán)境壓力越來越大，同時(shí)傳統(tǒng)能源供應(yīng)越來越吃緊。各國科技人員一邊大力研究節(jié)能降耗，另一方面也在積極尋求可替代的新能源，諸如太陽能、風(fēng)能、潮汐能等。這些新能源都有一個(gè)共同特點(diǎn)，直接由發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能需要一系列轉(zhuǎn)變才能為人類利用。逆變器，在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中扮演者很重要的地位。在以往的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，電壓源型逆變器（vsi）和電流源型逆變器(csi)獲得最廣泛的使用。但這兩種逆變器在自身原理上都有較大的缺陷，總結(jié)為兩點(diǎn)，第

13、一，逆變橋需要加入死區(qū)時(shí)間，使系統(tǒng)輸出電壓電流畸變?cè)龃?；第二，輸出端電壓只能低于或高于輸入端電壓，?dāng)輸入電壓波動(dòng)范圍大則需另外附加升壓或降壓環(huán)節(jié)，降低了系統(tǒng)整體效率。那么spwm正弦脈沖調(diào)制擁有了不同的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)比如說開關(guān)頻率固定而且它的控制和調(diào)節(jié)性能是是其他調(diào)制技術(shù)所不能代替的，需要說明的一點(diǎn)是它能消除電壓中的諧波使輸出波形中只含固定頻率的高次諧波分量。由于spwm技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為逆變器的發(fā)展也提供了很大的進(jìn)步空間。本文最后提到的研究對(duì)象z源逆變器是由美國密西根州立大學(xué)彭教授提出，能克服傳統(tǒng)逆變器的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)輸入電壓范圍寬、兼具升降壓，不需要死區(qū)等優(yōu)點(diǎn)。逆變器的研究逐漸成為電氣領(lǐng)域的

14、熱點(diǎn)，對(duì)于能量的轉(zhuǎn)換具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義。 本設(shè)計(jì)首先對(duì)傳統(tǒng)逆變器、spwm逆變器和逆變器matlab仿真進(jìn)行原理介紹，然后分析其特點(diǎn)，其中對(duì)部分控制電路和驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了分析，最后進(jìn)行仿真和總結(jié)。第1章 三相逆變器 在現(xiàn)實(shí)很多應(yīng)用中單相逆變器不能滿足工作要求，因此需要三相逆變器來講直流電轉(zhuǎn)變成交流電，在工業(yè)和各種機(jī)械電動(dòng)機(jī)設(shè)備中都有不可或缺的重大作用。逆變器主要應(yīng)用領(lǐng)域是：控制中心與民航機(jī)場(chǎng)應(yīng)用的由工頻變換成中頻的靜止變頻器，提高電能質(zhì)量的不間斷電源（ups）應(yīng)用于感應(yīng)加熱的高頻電源，應(yīng)用于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的變頻調(diào)速器等。本章先后介紹了三相逆變器的電路原理及其作用。1.1三相逆變器的基本工作原理

15、逆變電路輸出濾波直流升壓電路濾波mcu控制器推挽控制過流檢測(cè)反饋交流電壓反饋過流檢測(cè)反饋spwm驅(qū)動(dòng)直流輸入輸出直流電壓反饋圖1-1 逆變器基本結(jié)構(gòu)原理圖1.2三相逆變器電路原理圖1-2 逆變器主電路組成下面對(duì)逆變器原理圖進(jìn)行幾點(diǎn)說明： (1) 輸入輸出隔離電路j1、j2、j3、j5、j6 電路中除了j4外，其他的輸入輸出隔離開關(guān)都有共同的作用對(duì)電路在工作過程中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行安全隔離來保障系統(tǒng)的安全和操作安全，而且還可以把故障范圍限制。 (2) 中間支撐電路c1、c3； r2、r3 主要由濾波電容c1、c3組成。如圖1-2所示，濾波電路在逆變器系統(tǒng)中其主要功能就是過濾電壓波形，能夠穩(wěn)定電壓

16、的變化，無論負(fù)載變化與否。一般我們所使用的逆變器功率會(huì)比較大，這就要求了我們?cè)谶x擇濾波電容時(shí)考慮其容量就不能太小否則不能滿足要求。但由于電解電容的電壓等級(jí)限制（一般最高工作電壓為450v），需要兩個(gè)電容串聯(lián)后再并聯(lián)。 (3）緩沖電路 由r1和j4組成。首先提到緩沖電路它最主要的功能就是抑制系統(tǒng)的過電壓和過電流，所以緩沖電路可以對(duì)真格系統(tǒng)起到保護(hù)作用提高系統(tǒng)的可靠性。如圖1-2所示，緩沖電路的工作過程是輸入端加直流電壓，電容通過緩沖電阻r1充電，電容可以使電壓不能突變，當(dāng)電壓值達(dá)到一定值時(shí)，j4合閘從而將r1短路，r1一旦短路則三相逆變電路開始進(jìn)行逆變工作。 (4) 橋式三相逆變電路 如圖所示三

17、相橋式逆變電路主要由六個(gè)全控型開關(guān)器件igbt和與其向并聯(lián)的六個(gè)二極管d1-d6以及相關(guān)的電阻電容和電感等組成。igbt全稱絕緣柵雙極晶體管，是目前使用最廣泛的開關(guān)器件之一。主要是由于它集中了其他器件的優(yōu)點(diǎn)能安全可靠節(jié)能工作。能保持開關(guān)頻率高驅(qū)動(dòng)功率小同時(shí)對(duì)電壓和電流的容量也有一定的高度。三相逆變電路就是逆變器實(shí)現(xiàn)逆變功能的核心工作轉(zhuǎn)換部分，所以在對(duì)其作用和研究組成原理的意義很重要。 (5) 交流濾波電路 從圖中可以看出整個(gè)濾波電路是由電感l(wèi)1-l3和電容c1-c3構(gòu)成，所謂濾波就是對(duì)逆變過程中產(chǎn)生的波形進(jìn)行過濾，可以有效的消除早起產(chǎn)生的pwm波形中的諧波含量，從而保證輸出為正弦波。同時(shí)消除諧

18、波還可以提高系統(tǒng)的工作效率和通信穩(wěn)定性還可以降低無功功率的損耗，在整個(gè)系統(tǒng)中起著重要作用。1.3逆變器的保護(hù)功能（1）過壓保護(hù) 逆變器在工作過程中由于電源電壓、電動(dòng)機(jī)和電容電感等原因往往會(huì)出現(xiàn)過電壓的情況，這時(shí)就需要一個(gè)過電壓的保護(hù)電路，它會(huì)對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的各種過電壓進(jìn)行有效的處理。如果是電源電壓故障，保護(hù)電路會(huì)自動(dòng)斷開以方便進(jìn)行檢查和維修，當(dāng)檢修完成后逆變器系統(tǒng)會(huì)正常工作；如果是電機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，保護(hù)電路會(huì)隔離來保護(hù)系統(tǒng)。（2）欠壓保護(hù) 在逆變器正常工作時(shí)，由于電網(wǎng)電壓的波動(dòng)會(huì)造成有時(shí)輸出的交流電壓會(huì)欠壓，這樣就不能滿足設(shè)備對(duì)于電壓和功率的要求，就需要進(jìn)行欠壓保護(hù)。在進(jìn)行欠壓保護(hù)時(shí)逆變器可以繼續(xù)工

19、作不停止，這是逆變器會(huì)采取降頻降壓的工作方式，也有些情況下欠壓保護(hù)工作只是進(jìn)行提示作用，使用時(shí)可定期進(jìn)行維護(hù)。（3）過流保護(hù) 逆變器在下列情況下會(huì)出現(xiàn)過流： （a）負(fù)載尤其是電動(dòng)機(jī)負(fù)載的沖擊； （b）輸出側(cè)短路； （c) 三相橋式逆變電路中可能會(huì)因自身全控型器件出現(xiàn)各種不同故障而導(dǎo)致系統(tǒng)過流，這就需要設(shè)計(jì)過流保護(hù)。當(dāng)逆變器輸出側(cè)和負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，逆變器系統(tǒng)會(huì)及時(shí)對(duì)此故障形成封鎖來保護(hù)系統(tǒng)電路。在選擇全控型器件時(shí)就要求器件本身的可靠性要足夠高從而保證系統(tǒng)過流保護(hù)。逆變電路通常的過流保護(hù)會(huì)通過檢測(cè)全控型器件內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)模塊來實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)其管壓降uce.當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，uce會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)變化來判斷是否

20、過流并采取保護(hù)對(duì)策，如減低驅(qū)動(dòng)脈沖的幅值、封鎖脈沖等。 (4) 過載保護(hù) 逆變器在工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)各種原因而導(dǎo)致，輸出的交流電壓會(huì)超出其自身所容許的輸出，這樣逆變器就出現(xiàn)了過載。當(dāng)逆變器過載時(shí)系統(tǒng)要能夠及時(shí)給出反饋，以便于來檢測(cè)和調(diào)節(jié)過載輸出，通常這種過載檢測(cè)都是由傳感器來完成。對(duì)于過載保護(hù)通常會(huì)設(shè)定一個(gè)固定保護(hù)時(shí)間和固定的過載倍數(shù)，當(dāng)過載高于這個(gè)設(shè)定的倍數(shù)時(shí)保護(hù)時(shí)間會(huì)相應(yīng)的低于設(shè)定時(shí)間，當(dāng)過載倍數(shù)低于設(shè)定倍數(shù)時(shí)保護(hù)時(shí)間會(huì)延長。 (5) 過熱保護(hù) 任何系統(tǒng)在工作過程中會(huì)產(chǎn)生能量損耗并且以熱能的形式向外散發(fā)，比如本次所說逆變電路中所使用的全控型開關(guān)器件由于工作時(shí)需要其按一定的頻率進(jìn)行不斷轉(zhuǎn)換來達(dá)

21、到最終的逆變，還有系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)、保護(hù)、檢測(cè)等各個(gè)模塊在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生或多或少的熱量。這就需要我們進(jìn)行過熱保護(hù)。逆變器工作時(shí)開關(guān)器件的工作開關(guān)頻率高低直接與其發(fā)熱成都成比例，當(dāng)全控型器件開關(guān)頻率高時(shí)，因此散熱器溫升相對(duì)升高。當(dāng)散熱器的溫度達(dá)到一定值時(shí)（設(shè)置為65ºc80ºc不等），風(fēng)扇啟動(dòng)。當(dāng)逆變電路系統(tǒng)工作熱量過高時(shí)，過熱保護(hù)電路會(huì)對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)然后進(jìn)行匯報(bào)和提示。 當(dāng)然逆變器在使用過程中可能會(huì)遇到某些故障，逆變器的可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要，在提高逆變器可靠性的同時(shí)，在對(duì)故障分析時(shí)應(yīng)考慮一下幾點(diǎn)：a 在逆變器啟動(dòng)工作之前進(jìn)行一次電路的安全性檢測(cè)以保證系統(tǒng)電路是否正常

22、，不會(huì)出現(xiàn)缺相等故障。b 應(yīng)當(dāng)避免逆變器在空載輸出情況下突然加上負(fù)載，也就是主開關(guān)在斷開狀態(tài)下不能突然合閘。c 當(dāng)需要兩個(gè)逆變器工作時(shí)應(yīng)當(dāng)注意兩個(gè)逆變器的電源來源要統(tǒng)一，而且不能并聯(lián)在一起。d 開關(guān)器件的換相要考慮，信號(hào)的控制要盡量使同信號(hào)線盡量放在一起。只有在良好的使用情況下逆變器才能穩(wěn)定可靠長久工作。 下面將具體介紹幾種逆變器的工作特性和工作原理圖。第二章 逆變器結(jié)構(gòu)及典型逆變器2.1 逆變器實(shí)現(xiàn)從直流電到變頻變壓交流電的轉(zhuǎn)換開始初始化參數(shù)變量初始化寄存器延時(shí)延時(shí)初始化i/o口及a/d采樣寄存器取得ia、ib電流編移量開中斷允許pwm輸出讀取設(shè)定電流及細(xì)分?jǐn)?shù)主循環(huán)（檢測(cè)細(xì)分開關(guān)狀態(tài)及記錄轉(zhuǎn)

23、子位置讀取e2prom中電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置各部分電路的主要功能： （1） 輸入電路： 所謂輸入電路就是為逆變器工作時(shí)提供電源和所需的直流電壓。 （2） 輸出電路： 通過逆變器對(duì)直流電的逆變，并在過程中進(jìn)行濾波、反饋、調(diào)制等從而輸出交流電的整個(gè)過程電路，從而達(dá)到使用設(shè)備的需要。 （3） 控制電路： 顧名思義就是控制整個(gè)系統(tǒng)正常工作的電路，包括全控型開關(guān)器件，電容電感的接入與否和控制電路逆變時(shí)產(chǎn)生的脈沖，控制電路時(shí)整個(gè)電路系統(tǒng)的指揮官。 （4） 輔路電路： 就是在系統(tǒng)工作時(shí)進(jìn)行電壓變化和檢測(cè)，以保障逆變器系統(tǒng)正常運(yùn)行。 （5） 保護(hù)電路： 主要包括輸入與輸出時(shí)過電壓、過電流、負(fù)載過大和過熱保護(hù)等。

24、（6） 主逆變電路：主要由全控型開關(guān)器件和與其相并聯(lián)的二極管及相應(yīng)的電感和電容等組成，是逆變器轉(zhuǎn)換工作核心。2.2電壓源型和電流源型逆變器電壓源型逆變器的直流側(cè)輸入為直流電壓源，常?？捎迷谠偕茉窗l(fā)電系統(tǒng)中，直流電壓源可以是太陽能電池板、燃料電池。下圖2-1所示為三相橋式電壓源型逆變拓?fù)?。圖2-2 電壓源型逆變器拓?fù)淙鐖D2-2所示，直流側(cè)電容是為了穩(wěn)定直流側(cè)輸入電壓，逆變橋中與每個(gè)功率管反并聯(lián)的二極管用來保證反方向電流的流通，防止功率管被擊穿。電壓源型逆變器拓?fù)浍@得了廣泛的應(yīng)用，在于其輸出電壓波形不隨負(fù)載的改變而改變。但其自身也存在一些理論缺陷，即電壓源型逆變器只能實(shí)現(xiàn)降壓，即其交流端電壓幅值

25、不會(huì)超過直流側(cè)輸入電壓。這樣就限制了它的應(yīng)用場(chǎng)合，在直流側(cè)輸入電壓較低的情況必須要加入dc-dc升壓裝置，對(duì)系統(tǒng)的效率有較大的影響。同時(shí)，在任意時(shí)間，同一橋臂的兩個(gè)開關(guān)管不能同時(shí)打開，否則會(huì)造成電源短路，燒毀開關(guān)管，因此工程應(yīng)用中必須在開關(guān)管切換時(shí)加入一定的死區(qū)時(shí)間，死區(qū)時(shí)間會(huì)造成輸出電壓波形畸變嚴(yán)重4。電流源型逆變器的直流側(cè)輸入為直流電流源，下圖2-3所示為三相橋式電流源型逆變拓?fù)洹?圖2-23電流源型逆變器拓?fù)淙鐖D2-3所示，直流側(cè)大電感用來儲(chǔ)能，輸入呈現(xiàn)高阻電流源特性。電流源型逆變器輸出端需并聯(lián)電容提供容性負(fù)載，當(dāng)輸入端直流電流穩(wěn)定時(shí)其輸出電流波形不隨負(fù)載變化而變化。由于其結(jié)構(gòu)與電壓源型

26、逆變器形成對(duì)稱，其自身同樣存在一些理論缺陷，電流源型逆變器只能實(shí)現(xiàn)升壓，即其交流端電壓幅值不會(huì)小于直流側(cè)輸入電壓。同樣，這也限制了它的應(yīng)用場(chǎng)合，在直流側(cè)輸入電壓太高的情況必須要加入dc-dc降壓裝置，會(huì)降低系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，工作過程中，開關(guān)管必須阻斷反向電壓，因此高性能igbt無法應(yīng)用。因?yàn)橹绷鱾?cè)大電感在任意時(shí)間不能被開路，所以三相橋臂任意時(shí)間內(nèi)必須維持至少其中一相導(dǎo)通。 電壓源型和電流源型逆變電路中最常用的是三相橋式逆變電路，下面就三相橋式逆變器的輸出電壓進(jìn)行定量分析。把輸出線電壓展開成傅立葉級(jí)數(shù)得： (2-1)式中，n=6k+1,k為自然數(shù)。輸出線電壓有效值u為： （2-2）基波幅值和

27、基波有效值分別為： （2-3） （2-4） 把負(fù)載時(shí)的相電壓展開成傅立葉級(jí)數(shù)可以得到 （2-5） 式中，n=6k+1或6k-1,k為自然數(shù)。 負(fù)載相電壓有效值為： （2-6） 基波幅值和基波有效值分別為： （2-7） （2-8）2.3三相電壓型和電流型逆變電路圖與分析 現(xiàn)在使用比較普遍的是三相電壓型和三相電流型逆變電路，逆變電路中實(shí)現(xiàn)逆變的核心部分就是逆變電路，逆變電路可以分為電壓型和電流型，因?yàn)樗麄兊闹绷鱾?cè)電壓的性質(zhì)不同來進(jìn)行區(qū)別分類。 三相逆變電路可以由三個(gè)單相逆變電路構(gòu)成，在三相橋式逆變電路中選擇性能優(yōu)異的igbt作為可控開關(guān)器件，能夠讓系統(tǒng)工作更容易實(shí)現(xiàn)和節(jié)約電能。電路原理圖如下所示。

28、圖2-4 三相電壓型橋式逆變電路 下面介紹一下三相橋式逆變電路的基本工作原理，三相橋式逆變電路基本工作方式是從單相和半橋轉(zhuǎn)變過來的，它們最實(shí)質(zhì)的原理還是一樣的。首先就是全控型開關(guān)器件的導(dǎo)通方式和導(dǎo)通角度，在系統(tǒng)電路工作過程中總是由三個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通來完成逆變電路的工作?，F(xiàn)在的逆變電路大部分都采用相同的導(dǎo)通角度和開關(guān)工作方式，希望逆變器的研究可以突破實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步飛躍發(fā)展。 下面將介紹三相電流行逆變電路，就像前面所述，直流電壓為電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路。電流型逆變電路通常會(huì)在直流側(cè)串聯(lián)大電感來穩(wěn)定電壓，這樣有利于電路工作時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。可靠型器件選擇gto，我們利用的是它的反向阻斷能力，

29、在gto工作時(shí)我們應(yīng)當(dāng)考慮到對(duì)于反向電壓的處理，那就是在每個(gè)gto上并聯(lián)二極管來解決。需要說明的是，電容用來吸收能量在電路工作時(shí)很重要。圖2-5電流型逆變電路圖 就本圖來說是典型的電流型逆變電路，下面簡(jiǎn)單介紹其工作原理。和很多電路的工作方式一樣選擇器件的導(dǎo)通角度為120度。每個(gè)晶閘管按順序?qū)ㄒ淮蜗喔?0度導(dǎo)通，每個(gè)橋臂一周期內(nèi)導(dǎo)通120度。逆變電路工作的每個(gè)時(shí)刻都會(huì)有兩個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，分別為上下橋臂中的一個(gè)。換流是在一側(cè)內(nèi)部完成的橫向進(jìn)行。 逆變輸出的電壓波形圖是正弦波，但是不是十分標(biāo)準(zhǔn)，這是由于逆變工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，影響最終結(jié)果。 輸出交流電流的基波有效值和直流電流的關(guān)系為： 有上式可以看

30、出電流型和電壓型它們的最終逆變輸出的形式相同而且有效數(shù)據(jù)的系數(shù)也相同。第三章 直流升壓電路和mcu控制器3.1升壓斬波電路的基本原理 首先簡(jiǎn)單介紹一下斬波電路的本意，斬波電路原來是指在電力器件及系統(tǒng)運(yùn)用中，出于某種需要,將電壓正弦波的一部分給“斬掉”。通過直流側(cè)輸入的直流電由一個(gè)全控型開關(guān)器件和電容電感等共同構(gòu)成升壓斬波電路的主體，可以將直流電進(jìn)行斬波分析形成一個(gè)個(gè)脈沖段。 如圖3-1所示，該電路中也是使用一個(gè)全控型器件。 圖3-1 升壓斬波電路圖 下面對(duì)電路圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，首先我們假設(shè)電路中電感值很大，電容值也很大。設(shè)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間為t1，此階段電感積蓄能量，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電感釋放能量，那么

31、在這個(gè)過程中能量守恒，即吸收的能量等于釋放的電能。根據(jù)能量守恒，在一個(gè)周期中，當(dāng)電路在穩(wěn)定狀態(tài)下吸收的等于釋放的能量1。 基本公式為： （3-1） (3-2)上式中的將升壓比的倒數(shù)記作，即 ，則和導(dǎo)通占空比有如下關(guān)系： （3-3）上式可表示為： (3-4) 最終實(shí)現(xiàn)了升壓，其關(guān)鍵有兩個(gè)原因：一電感可以儲(chǔ)存能量，二電容可以使電壓穩(wěn)定。 如果忽略電路中的損耗，則由電源提供的能量?jī)H由負(fù)載r消耗，即： （3-5） 輸出電流的平均值io為： （3-6） 電源電流i1為： （3-7）3.2升壓斬波電路的分析與應(yīng)用 在此電路工作過程中要求電壓保持不變，我們可以通過電容來維持電壓的穩(wěn)定，就要求電容必須足夠大，

32、通過它向負(fù)載放電，這樣電壓就會(huì)有所下降而使得電路的運(yùn)行效果下降而影響最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但只要電容值足夠大可以有效的減小誤差，在實(shí)際中可以忽略。 升壓斬波電路主要由以下三方面的應(yīng)用：一 用在直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)電路中；二 常用在單相功率因數(shù)校正電路；三 用于其他交直流電壓中4。 在使用到直流電動(dòng)機(jī)中用升壓斬波電路時(shí)，通常是用作直流電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)時(shí)把電能回饋給直流電源，此時(shí)的電路如圖3-1所示，只是其中的電源換成電動(dòng)機(jī)。需要補(bǔ)充說明的是此時(shí)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于圖3-1中的電源，此時(shí)的直流電源相當(dāng)于其中的負(fù)載，其工作原理完全相同，故可以進(jìn)行分析計(jì)算。通常會(huì)并聯(lián)電容來穩(wěn)定電壓，但直流電壓源基本不變，所以不必

33、并聯(lián)電容4。 圖3-2 直流電動(dòng)機(jī)反饋能量的升壓斬波電路圖 下面對(duì)電路工作在工作在斷態(tài)和通態(tài)進(jìn)行分析： 當(dāng)可控開關(guān)處于通態(tài)時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)的電流為i1，得下式： （3-8） 式中，r為電動(dòng)機(jī)電樞回路和線路的電阻之和。 解上式得： （3-9） 當(dāng)電流處于斷態(tài)時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為i2得下式： (3-10) 與降壓斬波電路一樣上面兩式用泰勒級(jí)數(shù)線性近似，得到輸出電流平均值，要判斷電路電流斷續(xù)工作狀態(tài)可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)求得。 3.3 mcu控制器 首先簡(jiǎn)單介紹微控制器的基本原理和組成結(jié)構(gòu)，如圖所示，微控制器也成為單芯片微控制器，是將rom、ram和cpu等集合在同一個(gè)芯片上。在不同的應(yīng)用場(chǎng)合可以有不同的組合來實(shí)

34、現(xiàn)各種控制。其發(fā)展在不斷的進(jìn)步由最開始的4位到現(xiàn)在的64位。計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、看門狗類比轉(zhuǎn)換數(shù)位界面數(shù)位轉(zhuǎn)換類比界面中斷產(chǎn)生器osd熒光關(guān)串列輸出dtmf液晶驅(qū)動(dòng)裝置脈寬調(diào)制累積器運(yùn)算邏輯單元堆疊指標(biāo)隨機(jī)存取記憶體程式記憶體program 圖3-4 mcu架構(gòu)示意圖 圖3-3微控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （1）程序內(nèi)存 程序內(nèi)存中存放了開發(fā)時(shí)就存在的程序可控使用者使用，但不可以在其中寫入。其中的程序時(shí)效性很長。微控制器之所以動(dòng)作是因?yàn)閮?chǔ)存在此區(qū)域內(nèi)的程序指令動(dòng)作。在8位單芯片中常見的程序內(nèi)容量有0.5k、1k、2k、4k、8k。（2）累積器 在累積器中存放了大量的資料和程序指令，可以一直存在等待被使用和訪

35、問。 （3）緩存器 顧名思義就是微控制器內(nèi)部存放時(shí)效性資料，不同的緩存器在不同的位置執(zhí)行不同的功能，但它們有共同的特點(diǎn)就是可以直接讀或?qū)?。緩存器在微控制器的?nèi)部，可直接訪問，方便且節(jié)省時(shí)間。 下面將具體介紹使用很廣泛的一種逆變器，三相spwm逆變器。第四章 三相spwm逆變器4.1 spwm的工作原理 首先簡(jiǎn)單介紹一下最簡(jiǎn)單也是最基礎(chǔ)的波形調(diào)制pwm。pwm的全稱是pulse width modulation（脈沖寬度調(diào)制），它是通過對(duì)可控性開關(guān)器件的開通與關(guān)斷時(shí)間之比，從而調(diào)節(jié)電壓的輸出波形來實(shí)現(xiàn)脈沖寬度的調(diào)制。調(diào)節(jié)電壓波形還可以進(jìn)行頻率調(diào)制，即改變開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷次數(shù)6。 spwm是在pw

36、m的基礎(chǔ)上把開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間比進(jìn)行正弦規(guī)律排列，從而達(dá)到正弦脈沖寬度調(diào)制。使輸出的波形更加的規(guī)則化，方便我們進(jìn)行等效技術(shù)和模擬。 spwm波的形成過程需要精確的控制可靠型開關(guān)器件的開通和關(guān)斷時(shí)間之比，還有精確的計(jì)算出三角波和正弦波的兩個(gè)交點(diǎn)。整個(gè)計(jì)算過程可以用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，通過各個(gè)模塊的配合可簡(jiǎn)單精確實(shí)現(xiàn)。在其中使用到的調(diào)制算法主要有自然采樣法和規(guī)則采用法等，規(guī)則采用法更加利于實(shí)現(xiàn)而且計(jì)算量小。4.2 三相pwm逆變器的工作原理和結(jié)構(gòu)電路 在逆變器中我們會(huì)對(duì)電壓波形進(jìn)行調(diào)制，pwm技術(shù)在逆變電路中得到了重要且廣泛的應(yīng)用。在電壓波形調(diào)制中選擇pwm調(diào)制得到的是等效直流波形，而spwm的性能更

37、為優(yōu)越得到的是等效正弦波形，更方便我們進(jìn)行定量計(jì)算和等效。無論是pwm和spwm技術(shù)它們最基本的原理還是面積等效原理。以上所述都是規(guī)則調(diào)制，還可以進(jìn)行不規(guī)則調(diào)制。 目前三相逆變電路最常用的是三相橋式逆變電路，下面對(duì)三相橋式逆變電路的原理結(jié)合圖來簡(jiǎn)單說明一下。 三相橋式逆變電路如圖所示，由六個(gè)全控型開關(guān)器件來完成逆變，由于igbt綜合性能優(yōu)異，故使用較多。也可以使用晶閘管，但往往需要額外加上外電源來實(shí)現(xiàn)逆變完成。 圖4-1 三相橋式pwm逆變電路 如圖所示，我們可以看到整個(gè)電路由六個(gè)全控型器件和相應(yīng)的與其并聯(lián)的二極管及電容電感等，利用可控開關(guān)器件的關(guān)斷能力，可以實(shí)現(xiàn)直流到交流的逆變，而且開關(guān)器件

38、的頻率就是交流電的頻率。而二極管我們成為不可控器件，它的作用是為我們進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，而且當(dāng)其所對(duì)應(yīng)的全控型器件處于關(guān)斷時(shí)，它可以為電流連續(xù)提供續(xù)流通道。 在三相橋式逆變電路中，各管的導(dǎo)通次序同整流電路一樣，也是q1、q2、.q6、q1q6各管的觸發(fā)信號(hào)依次互差60。在逆變電路中全控型器件的導(dǎo)通我們最常用到的是180度和120度兩種，在原理上完全相同，只是在空間中相差了一個(gè)角度，180度的上下兩個(gè)橋臂導(dǎo)通互補(bǔ)，而120度的兩個(gè)晶體管會(huì)同時(shí)導(dǎo)通但在導(dǎo)通過程中會(huì)有一個(gè)角度差為60度。還可以將全控型器件的導(dǎo)通角度設(shè)置為150度，無論導(dǎo)通角度為多少它們的基本原理都一樣。在不同情況下選擇合適的角度。4.3

39、spwm的基波電壓和空間矢量pwm調(diào)制 我們通常在說到電動(dòng)機(jī)的電壓時(shí)，在電壓中我們所想要的是有更多基波，在對(duì)spwm波形進(jìn)行分析時(shí)我們希望其基波所占比例能盡可能多，這樣可以提高效率和電壓利用率。將spwm波形展開成傅立葉級(jí)數(shù)可以有效的幫助我們找到基波電壓它是一個(gè)對(duì)稱的正弦波且是奇次周期函數(shù)。下面是其表達(dá)式： k=1.3.5. (4-1) (4-2) 要注意到，在spwm逆變器中會(huì)出現(xiàn)電壓利用效率偏低的情況，輸出電壓的基波相比情況下會(huì)是交-直-交變頻器的85%-90%，這樣就好導(dǎo)致電機(jī)對(duì)電壓的利用降低，由于電容的作用是穩(wěn)定電壓，所以為克服以上的不足之處，并聯(lián)一個(gè)容量大的電容可以起到穩(wěn)定和提高電壓

40、的作用。 下面分別介紹脈寬調(diào)制的制約條件和svpwm原理（1）脈寬調(diào)制的制約條件 由于脈寬調(diào)制的特性，逆變器主電路的開關(guān)器件的開關(guān)頻率在電壓輸出的期間開關(guān)頻率為n。如果想要spwm的調(diào)制準(zhǔn)確性越高，則要求我們把開關(guān)頻率提高，可以把正弦波形分成很多波段，各個(gè)波段的脈沖寬度會(huì)相應(yīng)的減小，從而可有效的提高精確到。但在實(shí)際情況中，由于開關(guān)器件自身的限制會(huì)導(dǎo)致調(diào)制的準(zhǔn)確性受到限制。這就是最終的制約條件。 那么什么是svpwm控制呢，下面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。（2）空間矢量pwm控制 空間矢量脈寬調(diào)制(svpwm)技術(shù)，其原本目的是從被控制的電機(jī)角度出發(fā)，目標(biāo)是讓三相交流電機(jī)產(chǎn)生圓形磁場(chǎng)，以逼近電機(jī)的最佳性能。隨

41、著研究的深入，空間矢量脈寬調(diào)制(svpwm)技術(shù)，也是一種非常實(shí)用的三相電壓源逆變器控制技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于逆變器、交流電機(jī)、永磁同步電機(jī)的控制中6。svpwm技術(shù)具有電壓利用率高、輸出電壓諧波值較小、數(shù)字化實(shí)現(xiàn)較為容易等諸多優(yōu)勢(shì)。（3）空間矢量算法原理 為了進(jìn)行模擬三相正弦波電壓供電時(shí)所形成的空間效果，可以用三相逆變器中不同的電路開關(guān)狀態(tài)來模擬實(shí)現(xiàn)，效果非常接近。這八種矢量可以通過-坐標(biāo)變換，將代表三相電壓的三維矢量映射到更為簡(jiǎn)單地的-二維坐標(biāo)系，兩個(gè)零矢量落在坐標(biāo)原點(diǎn)處，其他六個(gè)非零矢量分別相隔60度，并將坐標(biāo)以原點(diǎn)為中心分成六個(gè)扇區(qū)。將六個(gè)矢量的終端依次連接，構(gòu)成一個(gè)正六邊形，如下圖

42、4-2所示1。 假設(shè)t0是兩個(gè)傳統(tǒng)零矢量之和，t1、t2分別為兩個(gè)矢量的作用時(shí)間之和t為載波周期假設(shè)當(dāng)前輸出電壓在扇形i區(qū)，則在圖4-2二維坐標(biāo)系中可以得到以下等式： （4-3） 圖4-2 三相全橋逆變器空間矢量二維坐標(biāo)圖扇區(qū)系數(shù)n與所處扇區(qū)的關(guān)系如表4-1所示。表4-1扇區(qū)系數(shù)n與所處扇區(qū)的關(guān)系表扇區(qū)系數(shù)n315421所處扇區(qū) 令，綜上敘述可以計(jì)算出，和，定義 （4-4） 在六個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的相鄰非零矢量作用時(shí)間分配如下表所示表4-2 不同扇區(qū)，與，和關(guān)系表扇區(qū)-4.4 最大升壓調(diào)制法和簡(jiǎn)單升壓調(diào)制法最大升壓調(diào)制法 這種調(diào)制法其原理是同事原本的八種傳統(tǒng)零矢量順序保持不變。最大升壓調(diào)制法插入直通區(qū)

43、間的辦法：維持傳統(tǒng)的六個(gè)傳統(tǒng)有效矢量的時(shí)間和位置不變，在這些傳統(tǒng)零矢量的區(qū)間中插入符合目前升壓需求的的直通區(qū)間。被插入的直通區(qū)間可以被看成載波大于被調(diào)制波或小于被調(diào)制波的區(qū)間。被加入的可調(diào)的直通區(qū)間可以方便地用來增加升壓系數(shù)，而且這種調(diào)制方法能較大幅度調(diào)高升壓系數(shù)，但缺點(diǎn)在于不能任意控制直通區(qū)間的寬度。簡(jiǎn)單升壓調(diào)制法同最大升壓調(diào)制法一樣，插入直通的方式也是來自七種直通矢量，維持原本的八種傳統(tǒng)零矢量保持不變。簡(jiǎn)單升壓調(diào)制法插入直通區(qū)間的方法：維持傳統(tǒng)的六個(gè)有效矢量時(shí)間和位置不變，在原本傳統(tǒng)零矢量的區(qū)間加入適量的直通區(qū)間。被加入的直通區(qū)間可以看成一條直線與三角載波相交的交點(diǎn)之間的區(qū)間，直線平行于橫

44、軸，直線高度小于三角載波幅值。被加入的可調(diào)的直通區(qū)間可以方便地用來調(diào)節(jié)升壓系數(shù)的大小。在所有的z源逆變器脈寬調(diào)制方法中，這種方法是最容易實(shí)現(xiàn)的。 4.5新型逆變器-阻抗源型逆變器 下面對(duì)z-源逆變器進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹 由于上述分析的傳統(tǒng)逆變器的不足，2002年，密西根州立大學(xué)彭教授提出了一種新型的逆變器拓?fù)鋤源逆變器(z-source inverter)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)利用阻抗網(wǎng)絡(luò)將直流側(cè)與逆變橋耦合在一起，克服了傳統(tǒng)逆變器的缺點(diǎn)，因而獲得廣泛的研究。 z源逆變器電路工作原理 在z-源逆變器的基本結(jié)構(gòu)中，阻抗網(wǎng)絡(luò)是由交叉對(duì)稱的一對(duì)電感和一對(duì)電容組成，這個(gè)阻抗網(wǎng)絡(luò)將直流側(cè)與逆變器耦合在一起。z源逆變器的

45、輸入端電壓變化范圍廣，適應(yīng)場(chǎng)合多，同時(shí)其負(fù)載端可以是容性負(fù)載也可以感性負(fù)載。因此z源逆變器可以同時(shí)將電壓型直流電源和電流型直流電源逆變?yōu)榻涣麟娞峁┙o不同形式的負(fù)載使用11。 下面將對(duì)逆變器系統(tǒng)電路進(jìn)行matlab繪圖和波形仿真第五章 運(yùn)用matlab繪圖與仿真圖5-1 逆變器電壓調(diào)制matlab仿真圖 逆變器的輸出電壓波形仿真 基于matlab軟件的逆變器的電壓壓調(diào)制策略的仿真圖見5-1，仿真系統(tǒng)參數(shù)為：直流側(cè)輸入直流電壓90v，阻抗網(wǎng)絡(luò)中、；調(diào)制因子m=0.9；負(fù)載為三相對(duì)稱星型阻感負(fù)載， ，。 圖5-1是基于最大升壓調(diào)制法控制的逆變器系統(tǒng)仿真輸出波形。從上到下的四個(gè)波形分別是：第一個(gè)波形是

46、逆變環(huán)節(jié)直流側(cè)直流母線電壓；第二個(gè)波形是負(fù)載端三相交流線電壓波形；第三個(gè)波形是負(fù)載端三相交流相電壓波形；第四個(gè)波形是負(fù)載端相電流波形。圖5-2 逆變器電壓輸出波形 我們可以看到，在逆變器系統(tǒng)仿真參數(shù)選擇合適的情況下，逆變器直流側(cè)直流母線電壓波紋較小，逆變后電壓經(jīng)過負(fù)載產(chǎn)生的電流波形穩(wěn)定，紋波也較小。本文仿真工具用的是7.0版的matlab， matlab這款軟件，也被稱為矩陣實(shí)驗(yàn)室，由美國math works 推出，商業(yè)版運(yùn)行至今已有二十余年。在世界各大高等院校，matlab軟件是應(yīng)用在高等數(shù)學(xué)領(lǐng)域最為廣泛的教學(xué)科研工具；在工程方面，matlab軟件強(qiáng)大的模型庫和分析能力，也被廣泛用于構(gòu)建各種

47、數(shù)學(xué)模型來解決實(shí)際問題。matlab軟件包含附加組件系統(tǒng)仿真環(huán)境（simulink），能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的環(huán)境集成，可以方便的根據(jù)工程人員的需求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和修改，從而高效的開發(fā)系統(tǒng)。此外，matlab軟件中的組件simpowersystems是進(jìn)行電力電子系統(tǒng)仿真的優(yōu)秀工具，與相似功能軟件pspice和saber相比，其可視性更好，更加方便系統(tǒng)的連接與構(gòu)建。5.1三相電壓型spwm逆變器仿真 下面簡(jiǎn)單的介紹三相spwm逆變器仿真圖用matlab構(gòu)建模型，用matlab中的仿真模塊simulink對(duì)整個(gè)仿真模型進(jìn)行仿真。其中需要用到pwm脈沖發(fā)生器和多功能橋模塊。 圖5-3 三相s

48、pwm逆變器仿真模型 如圖所示，對(duì)多功能橋設(shè)為三相橋臂，開關(guān)器件選擇了igbt。為了能夠通過多路測(cè)量器來觀察和測(cè)量全控型器件的電壓和電流的承受能力，在進(jìn)行測(cè)量之前應(yīng)選擇好適合的電壓和電流以適合逆變器的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時(shí)應(yīng)注意參數(shù)的準(zhǔn)確性比如：三角波頻率應(yīng)為600hz，以便于能清晰的觀察輸出時(shí)電壓的波形變化2。在實(shí)際應(yīng)用中頻率會(huì)高得多。需要說明的是調(diào)制方式并不唯一可以選擇內(nèi)部產(chǎn)生和外產(chǎn)生。下面給出了參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖和電壓輸出波形。 圖5-4 參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 圖5-5 spwm波形發(fā)生器 圖5-6 參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 圖5-7 三相spwm逆變器輸出電壓波形 由以上仿真結(jié)果可以看出，整個(gè)輸出的spwm波形非常接近正弦波，其調(diào)制效果比pwm更加精確。由于開關(guān)器件自身的限制會(huì)影響調(diào)制結(jié)果，其次pwm波中的諧波會(huì)使調(diào)制效果變差。逆變后電壓經(jīng)過負(fù)載產(chǎn)生的波形較之前穩(wěn)定，效果更佳，方便我們進(jìn)行等效計(jì)算。無論是pwm，還是spwm它們的最基本原理都是面積等效，沖量相等產(chǎn)生結(jié)果相同?？偨Y(jié)本次設(shè)計(jì)是以三相逆變器的設(shè)計(jì)與仿真為研究核心，從最開始的基本原理闡述和結(jié)構(gòu)流程圖的設(shè)計(jì)到其中幾個(gè)部分的簡(jiǎn)單分析，逆變器其