電力電子技術(shù)課程設(shè)計――三相整流電路三相逆變電路及PWM控制逆變電路設(shè)計

1、目錄引言 03第一章 電力電子器件的了解 05第一節(jié)二極管05第二節(jié) IGBT 06第二章三相整流電路的設(shè)計07第一節(jié)常用整流電路07第二節(jié)電容濾波整流電路07第三章三相逆變電路的設(shè)計11第一節(jié) 逆變電路的最基本工作原理11第二節(jié)三相電壓型逆變電路12第四章PWM控制的逆變電路的設(shè)計16第一節(jié)PWM控制的基本原理16第二節(jié)PWM控制的逆變電路 18第五章驅(qū)動電路21第六章器件參數(shù)的選擇22第七章MATLAB的仿真及波形分析 24心得體會33附錄34三相交直交變頻電路圖34參考文獻3510 / 341 / 34引言課程設(shè)計的要求1題目：三相變頻電源的設(shè)計 注意事項： 學生也可以選擇規(guī)定題目方向外

2、的其它電力電子裝置設(shè) 計，如開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、UPS電源等， 通過圖書館和Internet廣泛檢索和閱讀自己要設(shè)計的題 目方向的文獻資料，確定適應自己的課程設(shè)計方案。首先要明 確自己課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容。設(shè)計裝置（或電路）的主要技術(shù)數(shù)據(jù)主要技術(shù)數(shù)據(jù)輸入交流電源：一組：三相 380V, f=50Hz；另一組：單相 220V, f=50Hz。交直變換采用二極管整流橋電容濾波電路，無源逆變橋 采用三相橋式電壓型逆變主電路，控制方法為SPWM控制原理 輸岀交流：電流為正弦交流波形，輸出頻率可調(diào)，輸出負載為三相 星形 RL 電路，R=10Q, L=15mH設(shè)計內(nèi)容：1）、整流電路的設(shè)計和參數(shù)計算及選擇（整

3、流電路工作原理、 輸出波形分析、整流模塊的計算及選型、濾波電容參數(shù)計算及 選型）2）、三相逆變主電路的設(shè)計和參數(shù)選擇（結(jié)合負載闡述三相 電壓型無源逆變電路的工作原理，分析輸出相電壓、線電壓波 形；對開關(guān)器件和快恢復二極管進行計算選擇及選型）3）、三相SPWM控制及驅(qū)動電路的設(shè)計：根據(jù)SPWM調(diào)制 原理分析逆變電路的輸出相電壓、線電壓波形；設(shè)計驅(qū)動電路; 選擇控制模塊和驅(qū)動模塊。（SPWM集成控制芯片或分立元件構(gòu) 成。驅(qū)動模塊有：日本富士 EXB系列或三菱M579系列）4）、畫出完整的主電路原理圖和控制電路原理圖，并進行仿真 研究和分析2. 在整個設(shè)計中要注意培養(yǎng)靈活運用所學的電力電子技術(shù) 知識

4、和創(chuàng)造性的思維方式以及創(chuàng)造能力要求具體電路方案的選擇必須有論證說明，要說明其有 哪些特點。主電路具體電路元器件的選擇應有計算和說明。 課程設(shè)計從確定方案到整個系統(tǒng)的設(shè)計，必須在檢索、閱讀 及分析研究大量的相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，經(jīng)過剖析、提煉，設(shè) 計岀所要求的電路（或裝置）。課程設(shè)計中要不斷提出問題, 并給岀這些問題的解決方法和自己的研究體會。設(shè)計報告最 后給出設(shè)計中所查閱的參考文獻最少不能少于5篇，且文中 有引用說明，否則也不能得優(yōu)）。3. 在整個設(shè)計中要注意培養(yǎng)獨立分析和獨立解決問題的能 力要求學生在教師的指導下，獨力完成所設(shè)計的系統(tǒng)主電 路、控制電路等詳細的設(shè)計（包括計算和器件選型）。嚴禁 抄

5、襲，嚴禁兩篇設(shè)計報告基本相同，甚至完全一樣。4. 課題設(shè)計的主要內(nèi)容是主電路的確定，主電路的分析說 明，主電路元器件的計算和選型，以及控制電路設(shè)計。報告最后給出所設(shè)計的主電路和控制電路標準電路圖， 不同頻率下輸岀電壓電流波形，驅(qū)動控制電路中驅(qū)動信號波 形以及其它主要波形，5課程設(shè)計用紙和格式統(tǒng)一課程設(shè)計用紙在學校卬刷廠統(tǒng)一購買和裝訂，封面為學 校統(tǒng)一要求。要求圖表規(guī)范，文字通順，邏輯性強。第一章 電力電子器件的了解第一節(jié)二極管它的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管是一 樣的，都以半導體PN結(jié)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)正向?qū)?、反向截止?功能；電力二極管是不可控器件，其導通和關(guān)斷完全是由其在 主電路

6、中承受的電壓和電流決定的。整流二極管的常用參數(shù)：（1）最大平均整流電流IF：指二極管長期工作時允許通過的 最大正向平均電流。該電流由PN結(jié)的結(jié)面積和散熱條件決定。 使用時應注意通過二極管的平均電流不能大于此值，并要滿足 散熱條件。例如1N4000系列二極管的IF為lAo（2）最高反向工作電壓VR：指二極管兩端允許施加的最大反 向電壓。若大于此值，則反向電流（IR）劇增，二極管的單向?qū)?電性被破壞，從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電壓（VB）的 一半作為（VR）o例如1N4001的VR為50V, 1N4007的VR為 1OOOV 。（3）最大反向電流IR：它是二極管在最高反向工作電壓下允 許流過

7、的反向電流，此參數(shù)反映了二極管單向?qū)щ娦阅艿暮脡摹?因此這個電流值越小，表明二極管質(zhì)量越好。（4）擊穿電壓VR：指二極管反向伏安特性曲線急劇彎曲點的 電壓值。反向為軟特性時，則指給定反向漏電流條件下的電壓 值。（6）反向恢復時間指在規(guī)定的負載、正向電流及最大反 向瞬態(tài)電壓下的反向恢復時間第二節(jié)IGBTIGBT即絕緣柵雙極型晶體管，是由GTR（雙極型三極管） 和MOS（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率 半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓 降兩方而的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流 較大;MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導通壓降大，載

8、流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽 和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系 統(tǒng)如交流電機、變頻器等領(lǐng)域。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給 PNP晶體管提供基極電流，使IGBT導通。反之，加反向門極 電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT的參數(shù)1）最大集射極間電壓Uces這是由器件內(nèi)部的PNP所能承受 的擊穿電壓確定的。2）最大集電極電流 包扌舌額定直流電流Ic和1ms脈寬最大電 流3）最大集電極功耗Povi在正常工作溫度下允許的最大耗散功 率第二章整流電路第一節(jié) 常用整流電路在各種整流電路中，應用最廣泛的是三相橋式全控整

9、流電 路，其原理如圖，習慣將該電路中陰極連接在一起的三個晶閘 管（VTi、VT3> VT5）稱為共陰極組；陽極連接在一起的三個 晶閘管（VT?、VT4. VT6）稱為共陽極組。晶閘管的導通順序 為 VTi、VT2、VT3、VT4> VT5> VT6o對于共陰極組的三個晶閘管，陽極所接交流電壓值最大的 一個導通。而對共陽極組的三個晶閘管，則是陰極所接交流電 壓值最小的一個導通。這樣，任意時刻共陽極組和共陰極組中 各有一個晶閘管處于導通狀態(tài)，施加與負載上的電壓為某一線 電壓。vt4vt6vt2 第二節(jié)電容濾波整流電路1. 工作原理在交直交變頻器等應用場合中，大都采用不可控整流電路

10、經(jīng) 電容濾波后提供直流電源，供后級的逆變器使用。只要將全控 整流電路中的晶閘管換為整流二極管，就是不可控整流電路。在電容濾波的三相不可控整流電路中，最常用的是三相橋 式結(jié)構(gòu)。該電路中，當某一對二極管導通時，輸出直流電壓等 于交流側(cè)線電壓中最大的一個，該線電壓既向電容供電，也向 負載供電。當沒有二極管導通時，由電容向負載供電，Ud按指 數(shù)規(guī)律下降。設(shè)二極管在距線電壓過零點6角處開始導通，并以二極管 VD6和VD開始同時導通的時刻為時間零點，則線電壓為相電壓為:% = 4U2 sin(dX + 5)ua = sin( cot + 8_ 6在M）時，二極管VDe和VD|開始同時導通，直流側(cè)電壓 等于

11、Wb；下一次同時導通的一對管子是VDi和VD2,直流側(cè)電 壓等于uac。這兩段導通過程之間的交替有兩種情況，一種是在 VDi和VD2同時導通之前VD6和VDi是關(guān)斷的，交流側(cè)向直流 側(cè)的充電電流id是斷續(xù)的；另一種是VDi直導通，交替時由 VD6導通換相至VD2導通，id是連續(xù)的。介于二者之間的臨界 情況是，VD6和VDi同時導通的階段與VD和VD?同時導通的 階段在血+22兀/3處恰好銜接起來，id恰好連續(xù)。由“電壓下 降速度相等”的原則，可以確定臨界條件。假設(shè)在wt+d =2p/3的時刻“速度相等”恰好發(fā)生，則有:WNV0/wt 0A/ /i iw由上式可得電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件co

12、RC = iaiaOwt Od|>/6(72sin(6yt + &)d<“Ssin竺仔"-3d(dx)切dld(dX)3a)b)2、主要數(shù)量關(guān)系：(1) 輸出電壓平均值 空載時，輸出電壓平均值最大，為 匕=®2 = 2.45/。隨著負載加重，輸出電壓平均值減少，至 coRC =広進入id連續(xù)情況后,輸出電壓波形成為線電壓的包絡(luò) 線，其平均值為Ud=2.34U2o可見，Ud在2.34U2 2.45U2之間 變化。與電容濾波器的單相橋式不可控整流電路相比，5的變化 范圍小得多，當負載加重到一定程度后，5穩(wěn)定在2.34U2不變 了。(2) 電流平均值 輸出電流

13、平均值Ir為Ir = Ud/R。與單 相電路情況一樣，電容電流ic平均值為零，因此Id=lRo在一個電源周期中，id有六個波頭，流過每一個二極管的 是其中的兩個波頭，因此二極管電流平均值為k的1/3,即ciK(3)二極管承受的電壓 二極管承受的最大反向電壓為線 電壓的峰值，為屁2。3. 二極管參數(shù)的計算：由設(shè)計要求可知：U2 = 220V , UF =<2t/2 =311V , f=50Hz 三相負載,星形接法，R=10Q, L=15mH輸出電壓平均值：空載時，輸出的電壓平均值最大，為/ = VS/= 2.45q。隨著負載的增加，輸出電壓平均值減小，至 3RC = 進入連續(xù)情況后，輸出電

14、壓波形成為線電壓的包絡(luò)線,其平均值為匕=234匕?？梢姡霸?.342.45之間變化。電流平均值：輸出電流平均值為,_ 23化2.34x22015=34.32A= -7? = 15Q212 / 3410 / 34電容電流ic平均值為零,因此I尸Ir，二極管電流平均值為h 的1/3,即 /旳=仏=如=址=11.44人二極管承受的電壓為線電壓的峰值為屁2。 由以上數(shù)量關(guān)系得：二極管的額定電流："2)定=(29.72 39.63)A二極管的額定電壓:Un=(23) X V6u2= (10771616) V4. 濾波電容參數(shù)的計算：為了保證逆變電路和控制電路能夠得到高質(zhì)量的直流電壓或電流，

15、流的脈動。必須對直流電壓或電流進行濾波，以減少電壓或電C>(3 -tn no-5)一(35)一(2000 3333 )/F2R2x15第三章逆變電路逆變的概念：逆變與整流相對應，直流電變成交流電逆變與變頻：變頻電路：分為交交變頻和交直交變頻兩種。交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一 部分就是逆變。它的基木作用是在控制電路的控制下將中間直流電路輸出的直 流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。第一節(jié)逆變電路的最基本的工作原理1. 以單相橋式逆變電路為例說明其最基本的工作原理。d14 / 3412 / 34a)b)逆變電路橋式逆變電路各臂由理想開關(guān)S1S4組成（如圖）。

16、它們的 開關(guān)狀態(tài)由加于其控制極的電壓信號決定。橋式電路的PN端 加入直流電壓Ud, A、B端接向負載。當S1、S3關(guān)合而S2、 S4打開時，uO=Ud湘反，當S2、S4關(guān)合而S1、S3打開時,uO= -Udo于是當橋中各臂以頻率f （由控制極電壓信號重復頻率 決定）輪番通斷時，輸出電壓U0將成為交變方波，其幅值為 Udo重復頻率為f如圖所示，其基波可表示為4匕.比° =-sin ax71由式可見,控制信號頻率f可以決定出端頻率，改變直流電 源電壓Ud可以改變基波幅值，從而實現(xiàn)逆變的目的。2. 換流方式1）器件換流：課程設(shè)計過程中用器件換流。2）電網(wǎng)換流3）負載換流4）強迫換流第二節(jié)

17、三相電壓型逆變電路1.三相電壓逆變工作原理在三相逆變電路中，應用最廣的是三相橋式逆變電路，采用 IGBT作為開光器件的電壓型三相橋式逆變電路如下圖所示。vd3vd511NI InVD.ZK圖1三相電壓型橋式逆變電路電路的直流側(cè)通常只有一個電容器就可以了，為了分析方 便，畫作串聯(lián)的兩個電容器并標出假想中點N' o三相電壓型 橋式逆變電路的基木工作方式也是180。導電方式，即每個橋 臂的導電角度為180。，同一相(即同一半橋)上下兩個臂交 替導電，各相開始導電的角度依次相差120。o這樣，在任一 瞬間，將有三個橋臂同時導通?？赡苁巧厦嬉粋€臂下面兩個臂, 也可能是上而兩個臂下而一個臂同時導通

18、。因為每次換流都是 在同一相上下兩個橋臂之間進行，因此也被稱為縱向換流。對于U相輸出來說，當橋臂1導通時，二U/2,當橋臂4 導通時，uv =-Ud/2o因此g的波形是幅值為IL/2的矩形波。 V、W兩相的情況和U相類似，g、5“的波形形狀和g相同, 只是相位依次差120： o Uux- > UVN- > g可由下式求出由上分析，怙 的波形是幅值為S/2的矩形波，V、M兩 相情況跟U相類似。所以負載線電壓叫八 惱八“舲為= uuir _“ w = uvtr -知ir f 皓阿=u呻J負載相電壓l(UN、l(VN、“HW為攵un = uir 一"血 rJ負載中點和電源中點間

19、電壓為-(%d + VN' + "wM)一 §+ “N + WHW)負載三相對稱時有uUN + uVN +uWN = 0 ,于是 11 NN1 =+ %、）°所以“肘也是矩形波，其頻率為“加的3倍，幅值為其1/3,輸出線電壓有效值U卵為：% =0.8164=0.816x514=419.427基波幅值為：U - 2磯波有效值U加為：y!6Uuvx = Ud = 0.78/|Z =0.78 x 514 = 400.92卩 71= 1.1負載相電壓 卩射=0.471 S =0.47 x 514 = 241.58V基波幅值為：U加=0.45匕=0.45x514 =

20、213.30V基波有效值為：三相逆變輸岀的電壓與電流分析類似，負載參數(shù)己知，以 U相為例，負載的阻抗角仔不一樣，°的波形形狀和相位都有 所不同，在阻感負載下肖 彳時，嶺從通態(tài)轉(zhuǎn)換到斷態(tài)時，因負 載電感中電流不能突變，先導通續(xù)流，待負載電流降為零, 叫才開始導通。負載阻抗角肖越大，怕導通時間越長。在恤。 時，心0時為®導通，力0時為導通；在«w. 0時，尬0 時uq導通，匚0時為叫導通。/；. /；的波形與心形狀相同，相位一次相差120%將三個橋 臂電流相加可得到直流側(cè)電流id o在上述180。導電方式逆變器中，我們采用“先斷后通”的 17 / 3414 / 34方

21、法來防止同一相上下兩橋臂的開關(guān)器件同時導通而引起直流 側(cè)電壓短路，使得在通斷信號之間留有一個短暫的死區(qū)時間。# / 3415 / 34第四章PWM控制技術(shù)PWM （Pulse Width Modulation）控制就脈寬調(diào)制技術(shù)：即通 過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形 （含形狀和幅值）。PWM控制技術(shù)正是有賴于在逆變電路中的成功應用，才 確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位?，F(xiàn)在使用的各種逆變 電路都采用了 PWM技術(shù)，因此，木章和第3章（逆變電路） 相結(jié)合，才能使我們對逆變電路有完整地認識。第一節(jié)PWM控制的基本原理采樣控制理論中有一個重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄 脈

22、沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基木相同.PWM控制技術(shù) 就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ),對半導體開關(guān)器件的導通和關(guān)斷進 行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用 這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的規(guī)則對 各脈沖的寬度進行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也圖6-1形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖SPWM是一種比較成熟的，目前使用較廣泛的PWM法.前 而提到的采樣控制理論中的一個重要結(jié)論:沖量相等而形狀不 同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同.SPWM 法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和 正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中

23、開關(guān)器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸岀的正弦波 在相應區(qū)間內(nèi)的而積相等。把如圖所示的正弦半波分成N等份，就可以把正弦半波看 成是由N個彼此相連的脈沖序列所組成的波形。這些脈沖寬度 相等，都等于兀/N,但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線， 是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列 利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的 中點和相應正弦波的中點重合，且使矩形脈沖和相應正弦波部 分而積（沖量）相等，就得到如圖所示的脈沖序列。這就是PWM 波形。可以看出，各脈沖的幅值相等，而寬度是按正弦規(guī)律變 化的。根據(jù)而積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。 對于正弦

24、波的負半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。 像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形,也稱SPWM波形。A"OcotIII PWM波代俗匸弦波通過改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓 的頻率和幅值.該方法的實現(xiàn)有以下幾種方案.等面積法：用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代 替正弦波，然后計算各脈沖的寬度和間隔,并把這些數(shù)據(jù)存于微 機中,通過查表的方式生成PWM信號控制開關(guān)器件的通斷，以 達到預期的目的.19 / 3417 / 34硬件調(diào)制法：原理就是把所希望的波形作為調(diào)制信號，把接 受調(diào)制的信號作為載波，通過對載波的調(diào)制得到所期望的PWM 波形.通常

25、采用等腰三角波作為載波,當調(diào)制信號波為正弦波時, 所得到的就是SPWM波形.自然采樣法：以正弦波為調(diào)制波，等腰三角波為載波進行 比較，在兩個波形的自然交點時刻控制開關(guān)器件的通斷,這就是 自然采樣法.規(guī)則采樣法：原理就是用三角波對正弦波進行采樣得到階 梯波，再以階梯波與三角波的交點時刻控制開關(guān)器件的通斷，從 而實現(xiàn)SPWM法.當三角波只在其頂點（或底點）位置對正弦波進 行采樣時，由階梯波與三角波的交點所確定的脈寬，在一個載波 周期（即采樣周期）內(nèi)的位置是對稱的，這種方法稱為對稱規(guī)則采 樣第二節(jié)PWM控制的逆變電路1.工作原理N1SUS謂制 電路三相橋式PWM型逆變電路如圖是三相橋式PWM逆變電路

26、，采用雙極性控制方式。U、V和W三相的PWM控制通常公用一個三角波載波uc, 三相的調(diào)制信號UrU、UrV和UrW依次相差120°。U、V和W各 相功率開關(guān)器件的控制規(guī)律相同，現(xiàn)以U相為例來說明。當咖 >Uc時，給上橋臂V以導通信號，給下橋臂W以關(guān)斷信號， 則U相相對于直流電源假想中點N的輸出電壓uUN-Ud/2o當 uru<uc時，給V4以導通信號，給V以關(guān)斷信號，貝IJ UUN-= 一 Ud/2。V和V4的驅(qū)動信號始終是互補的。當給V, (V4)加導 通信號時，可能是W (V4)導通，也可能是二極管VD (VD4) 續(xù)流導通，這要由阻感負載中電流的方向來決定，這和單相

27、橋 式PWM逆變電路在雙極性控制時的情況相同。V相及W相的 控制方式都和U相相同。電路的波形如圖所示。可以看出,Uun，、 UVN'和UWN的PWM波形都只有土Ud/2兩種電平。圖中的線電 壓Uuv的波形可由UUN' UVN得出?？梢钥闯?，當橋臂1和21 / 3419 / 34可由下式求得U UN = U UNU UN ' + U YN ' + " WN36導通時，uuv=Ud，當橋臂3和4導通時，uuv= Ud，當橋 臂1和3或橋臂4和6導通時，uuv = O。因此，逆變器的輸出 線電壓PWM波由土5和0三種電平構(gòu)成。圖中負載相電壓uun從波形圖和上

28、式可以看出，負載相電壓的PWM波由(土2/3) Ud、(±1/3) Ud和0共五種電平組成。從電壓型逆變電路的PWM控制中，同一相上下兩橋臂的驅(qū) 動信號都是互補的。但實際上為了防止上下兩個橋臂直通而造成短路，在上下兩橋臂通斷切換時要留一小段上下橋臂都施加 關(guān)斷信號的死區(qū)時間。死區(qū)時間的長短主要由功率開關(guān)器件的關(guān)斷時間來決定。這個死區(qū)時間將會給輸出的PWM波形帶來 一定影響，使其稍稍偏離正弦波。0 01_I I I I I I I I I I I I I I叮吋冊叩冊甘禹笳膚命20 / 3420 / 34第五章驅(qū)動電路主電路和控制電路之間，用來對控制電路的信號進 行放大的中間電路（即放

29、大控制電路的信號使其能夠驅(qū)動功 率晶體管），稱為驅(qū)動電路。驅(qū)動電路的基本任務，就是將信息電子電路傳來的信號 按照其控制目標的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和 公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號。對半控型器件只 需提供開通控制信號，對全控型器件則既要提供開通控制信 號，又要提供關(guān)斷控制信號，以保證器件按要求可靠導通或 關(guān)斷電路圖如圖所示OVCVIM57962Lve5V MUR4100E0AOllo、gnooIG1E1驅(qū)動信號：由于f = 1 10/z, 3 = 2對=225說，設(shè)a=0. 9,則驅(qū)動信號為:Ua = 0.9Z0°V , Uh = 0.9Z120°V ,

30、Uc = 0.9Z240°V24 / 3421 / 34第六章器件的參數(shù)選擇1.二極管的參數(shù)計算和選取此次仿真實驗選用理想二極管，一般來講具有以下三個特 點：通過的正向電流無窮大；反向擊穿電壓無窮大；反向電流 為零。電容兩端電壓Ud在2. 34U2 2. 45U2之間變化因此 2.34x2205 UdS 2.45x220,即 514.8V< Ud < 550V ,不妨取電容的 耐壓值為Ud二560V二極管的耐壓值選取：二極管承受的最大反向電壓為石 U2,即Uvo二X220=538. 89V考慮到一定的安全裕量 取U®的 12 倍，即 %=538.89538. 8

31、9X2 ,不妨取 U滬 1000V。錯誤！未指定書簽。電流：因I為進沁路< 輸入電流 為:,所以整流輸出電流甲為34.0A,流過每個二仮管知歸酒斂值為：Iav = y37=737掰轉(zhuǎn)平均值為：，留有21希的裕扇產(chǎn)辨映二極管電流為：。仿真采用理想二極管，型號為3913o濾波電容的選擇：1）輸出電壓平均值 爐”爐2。45% 隨負載加重，輸出電 壓平均值減小，變化范圍«（20 34& 2。456O之間變化。2）電流平均值輸岀電流平均值厶為：IR二5 /R與單相電路情況一樣，電容電流人平均值為零，因此：匚二Ir 由于對于三相的電容濾波不可控整流電路，負載電流譏存在連 續(xù)與不連續(xù)

32、的問題，一般情況下要求負載電流連續(xù)，即滿足wRC W爲條件.因為逆變電路工作時有三個橋臂同時導通，可能 是而一個臂、下面兩個臂，也可能是上面兩個臂、下面一個臂, 而負載是三個阻感星形連接。所以從逆變電路的輸入端看，其等效電阻應為rFr牡蠻夠詔鹽聯(lián)。所以,z 2 2 2I 5 黑(20003333 )“F二極管的選?。篒n=25A Un=1000VMUR30100HAR30A1000V35ns單管13. 001MUR30120HAR30A1200V35ns單管15. 003. 輸出頻率：110Hz4. 整流電源：S =22°Z0WS =220 /20。" / =220 /24

33、0%5. 由IGBT的參數(shù)可進行器件的選擇武漢森威機電設(shè)備有限公 司的型號為：TM130EZ-2H,最高電壓1600,最大電流130A的器 件。調(diào)制信號 匕=0.9/0。"， 匕=0.9/120?；?， Ue =0.9Z240°V 載波比:N=216. 負載：R二 10Q, L=15mH26 / 3423 / 34第七章MATLAB的仿真時間"S時間t/s lb: Series RLC Branch200-2000.04 時間t/sUswi: Unixersal BridgeUab: Universal Bridge500V. v. 廠 J,. V.0.08 0.1

34、00.020.040.06時間t/s20$0.06時間t/Slb: C時間t/v-50028 / 3424 / 342.三相逆變PWM控制的仿真1.不接電容濾波的仿真A Usw1: PWM IGBT Inverterl1000mUMMW<、一器-100000.020.040.060.080.1-100.020.040.060.08時間t/sm 10 Isw1：PWM IGBT In«rter1時間t/sk -jo6 Isw2: PWM IGBT In«rter100.020.040.060.080.1時間t/silbl: Ihree-Phase Series RLC BranchiAUb1: Three-Phase Series RLC Branchiwwtf00.020.040.060.080.1時間t/So o o26 / 3426 / 3434 / 3427 / 342）接入濾波的仿真VatRLCLoscprePiyeX.5LC 9(8fil二-W-1MF-E一IGQTWefrtr-p-ase舟訂氓