三相桥式电压型逆变电路的设计与仿真的设计目的

.运动控制系统课程设计课题：三相桥式PWM逆变器仿真研究系别：专业：姓名：学号：成绩：城建学院目录一、设计目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、方案设计 (2)1、三相桥式PWM逆变电路的工作原理 (2)2、状态空间模型 (3)3、系统的可控性和可观测性 (6)3.1 可控性判断 (6)3.2 可观测性判断 (6)4、整体方案设计 (7)5、仿真建模 (8)5.2三相桥式PWM逆变电路仿真建模 (10)5.3三相逆变电源总体电路仿真建模 (12)6、仿真结果 (13)6.1直流升压斩波电路仿真结果 (13)6.2三相桥式PWM逆变电路仿真实现结果 (14)6.3闭环反馈电路仿真实现结果 (14)6.4三相逆变电源总体仿真实现结果 (15)四、心得体会 (17)五、参考文献 (18)一、设计目的随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的迅速发展，PWM技术得到了迅速发展，PWM正弦脉宽调制法这项技术的特点是原理简单，通用性强，具有开关频率固定，控制和调节性能好，能消除谐波使输出电压只含有固定频率的高次谐波分量，设计简单等一系列有点，是一种比较好的波形改善法。

它的出现为中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。

PWM技术成为目前应用最为广泛的逆变用PWM技术。

因此，研究PWM逆变器的基本工作原理和作用特性意义十分重大。

二、设计任务及要求自拟负载，可选用电机或阻感负载等，画出系统主电路和控制电路的结构图，并进行仿真或实验验证系统的合理性。

三、方案设计1、三相桥式PWM逆变电路的工作原理Nuuu图1 三相桥式PWM型逆变电路图1是三相桥式逆变电路，这种电路采用双极性控制方式。

U 、V 和W 三相的PWM 控制通常公用一个三角波载波c u ，三相的调制信号rU u 、rV u 和rW u 依次相差120°。

U 、V 和W 各相功率开关器件的控制规律相同，现以U 为例来说明。

当c rU u u >时，上桥臂V1导通，下桥臂V4关断，则U 相相对于直流电源假想中点'N 的输出电压2/'N d U U u = 。

实验四三相全桥有源逆变电路一、实验目的1.加深理解三相桥式有源逆变电路的工作原理2.研究三相桥式有源逆变电路逆变的全过程3.掌握三相全桥有源逆变电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。

二、预习内容要点三相全桥有源逆变电路带阻感性负载在α所取不同角度下的运行情况。

三、实验仿真模型三相全桥有源逆变电路四、实验内容及步骤对三相全桥有源逆变电路带阻感性负载在在α所取不同角度下的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲频率时的波形。

（1）器件的查找以下器件均是在MATLAB R2014a环境下查找的，其他版本类似。

有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找（2）三相对称正弦交流电源要求设置参数Um=50V、f=50Hz初相位依次为0°、-120°、-240°。

选择阻感性负载，R=2Ω，L=0.01H,C=inf仿真波形及分析α=30度时的波形α=60度时的波形α=90度时的波形α=120度时的波形α=150度时的波形仿真波形图从仿真结果可以看到α=30°和α=60°时，电路工作在整流状态，负载电压为正值，变流电路输出电压波形正面积大于负面积,平均电压大于零。

当α=120°和α=150°时，负载电压为正值，输出电压波形正面积大于负面积，平均电压为负，电路工作在逆变状态；α=90°时，电路工作在中间态平均电压为0。

五、实验总结采用Matlab/Simulink对三相半波有源逆变电路进行仿真分析,避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程,使得仿真运算更加方便快捷。

同时,能用示波器随时地观察仿真波，使得仿真更具有直观性，实性。

通过这次课题研究，激发我们学习电力电子技术的兴趣,使我对整流电路和逆变电路有了深刻的理解，提高了对MATLAB软件的操作能力。

应用Matlab/Simulink进行仿真,在仿真过程中可以灵活改变仿真参数,并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况,适合电力电子技术的教学和研究工作。

一、引言： (2)二、交-直-交变压变频器的基本结构 (2)1、三相电压型桥式逆变电路拓扑图 (3)2、交-直-交变压变频器的工作原理 (3)三、三相电压型桥式逆变电路的Simulink建立及模型： 4四、仿真参数及仿真波形设置： (5)1．对脉冲触发器进行参数设置： (5)2. 用subplot作图： (6)3.仿真波形： (7)五、实验结果及分析： (13)六、结论及拓展： (13)七、设计心得： (14)八、参考文献： (14)交-直-交变压变频器中逆变器的仿真一、引言：逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。

相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。

这是与整流相反的变换，因而称为逆变。

逆变电路的作用是将直流电压转换成梯形脉冲波，经低通滤波器滤波后，从而使负载上得到的实际电压为正弦波。

现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。

其主要的分类方式如下：1) 按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。

2) 按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。

3) 按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。

4) 按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。

5) 按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。

6) 按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。

7) 按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。

日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。

随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。

尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。

基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1.深入理解三相桥式PWM逆变电路的工作原理。

2.使用simulink和simpowersystem工具箱搭建三相桥式PWM逆变电路的仿真框图。

3.观察在PWM控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。

4.分别改变三角波的频率和正弦波的幅值，观察电路的频谱图并进行谐波分析。

三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍1. 正弦波，电路常用到的正弦信号模块，双击图标，在弹出的窗口中调整相关参数。

其信号生成方式有两种：Time based和Sample based。

2. 锯齿波发生器，产生一个时基和高度可调的锯齿波序列。

3. 示波器，其模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在一个坐标轴中显示。

4. 关系运算符，<、>、=等运算。

5. 直流电压源，提供一个直流电源。

6. 三相RLC串联电路，电阻、电感、电容串联的三相电路，单位欧姆、亨利、法拉。

7. 电压测量，用于检测电压，使用时并联在被测电路中，相当于电压表的检测棒，其输出端“v”则输出电压信号。

8. 多路测量仪，可以接收该需要测模块的电压、电流或电压电流信号并输出。

9. IGBT/二极管，带续流二极管的IGBT 模型.10 为了执行仿真其可以允许修改初始状态、进行电网稳定性分析、傅里叶分解等功能.六、实验原理三相桥式PWM逆变电路图1-1如下：图1-1三相桥式PWM逆变电路图三相桥式PWM逆变电路波形七、仿真实验内容三相桥式PWM逆变电路仿真框如图1-2所示：图1-2三相桥式PWM逆变电路仿真框图仿真参数设置如下：三角波参数如图1-3所示：载波频率f=1kHz,周期T=1e-3s,幅值Ur=1V.图1-3三角波参数图正弦波参数，正弦信号A/B/C相位差为120，分别为0、2*pi/3、-2*pi/3，幅值都为1，如图1-4、1-5、1-6所示。

运动控制系统课程设计课题：三相桥式PWM逆变器仿真研究系别：专业：姓名：学号：成绩：河南城建学院目录一、设计目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、方案设计 (2)1、三相桥式PWM逆变电路的工作原理 (2)2、状态空间模型 (3)3、系统的可控性和可观测性 (6)3.1 可控性判断 (6)3.2 可观测性判断 (6)4、整体方案设计 (7)5、仿真建模 (7)5.2三相桥式PWM逆变电路仿真建模 (9)5.3三相逆变电源总体电路仿真建模 (11)6、仿真结果 (11)6.1直流升压斩波电路仿真结果 (11)6.2三相桥式PWM逆变电路仿真实现结果 (12)6.3闭环反馈电路仿真实现结果 (13)6.4三相逆变电源总体仿真实现结果 (13)四、心得体会 (15)五、参考文献 (16)一、设计目的随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的迅速发展，PWM技术得到了迅速发展，PWM正弦脉宽调制法这项技术的特点是原理简单，通用性强，具有开关频率固定，控制和调节性能好，能消除谐波使输出电压只含有固定频率的高次谐波分量，设计简单等一系列有点，是一种比较好的波形改善法。

它的出现为中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。

PWM技术成为目前应用最为广泛的逆变用PWM技术。

因此，研究PWM逆变器的基本工作原理和作用特性意义十分重大。

二、设计任务及要求自拟负载，可选用电机或阻感负载等，画出系统主电路和控制电路的结构图，并进行仿真或实验验证系统的合理性。

三、方案设计1、三相桥式PWM逆变电路的工作原理Nuuu图1 三相桥式PWM型逆变电路图1是三相桥式逆变电路，这种电路采用双极性控制方式。

U 、V 和W 三相的PWM 控制通常公用一个三角波载波c u ，三相的调制信号rU u 、rV u 和rW u 依次相差120°。

U 、V 和W 各相功率开关器件的控制规律相同，现以U 为例来说明。

当c rU u u >时，上桥臂V1导通，下桥臂V4关断，则U 相相对于直流电源假想中点'N 的输出电压2/'N d U U u = 。

三相电压型桥式逆变电路设计及仿真摘要：在电力电子这门技术短短几十年的发展历程中,这门技术应用于工业、电力、铁路、通信、城轨、电网、航天航空等多个领域。

逆变器作为电力电子重要转换装置，即将直流电转变成交流电，往往在其中利用不同的开断控制器件可以在不同场合下满足各种用户的需求。

关键词：三相；电压型桥式；逆变器；电路设计；引言逆变技术是一种应用功率半导体器件将直流电变换为交流电的变流技术。

随着电力半导体器件的发展，逆变技术广泛应用于航空、电动汽车、新能源和并网逆变等方面。

由电力电子功率半导体器件组成的逆变电路是逆变器中的核心部分，由于功率器件处于不停的开关状态，导致逆变电路成为系统的薄弱装置，是主要的失效组件。

在整个逆变系统中，任何一个器件的故障或者损坏都会导致整个电路甚至系统的瘫痪，造成严重的安全事故或经济损失，因此提高功率器件的可靠性是提高整个逆变系统可靠性的重要环节。

1三相逆变器结构本文所研究的三相逆变器采用三相三线制结构，如图1所示，其中Lf和Cf分别为LC滤波器的滤波电感和滤波电容。

三相三线制结构无法直接为单相负荷供电，可采用附加△/Y变压器等方法引出中线。

当负荷为不平衡或非线性负荷时，对图1所示结构来说，电压控制目标是保证三相输出线电压对称。

图1三相逆变器结构2电路设计论文中所探讨的三相电压型桥式逆变器电路，选用一个额定输出功率为3KVA的三相逆变器为主要实验对象。

该实验对象的主要参数如下：（1）直流输入电压：DC800V（2）输出线电压：AC220V±2%（3）输出相电压：AC160V±2%（4）额定输出频率：50HZ（5）额定功率因素：COSφ=0.8（6）额定输出功率：3KVA（7）总谐波畸变率＜5%（8）该实验对象的额定输出功率为3KVA，因为三相电压型桥式逆变器的电路结构为三相对称型，所以可知其每一相的输出功率都为额定功率的1/3。

再根据额定电流的计算公式，可以得到其额定输出电流为：又知道其功率因素，则可得到每相的无功电流Iq和有功电流Ip分别为：在电路运行的时候，要综合考虑多种情况。

三相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理三相桥式PWM逆变电路主要由桥式整流器、滤波器和逆变器三部分组成。

首先，桥式整流器将输入的交流电源转换为直流电源，然后通过滤波器对直流电进行滤波，使其变为平滑的直流信号。

最后，逆变器将平滑的直流信号通过逆变操作转换为所需的交流输出信号。

在逆变过程中，PWM技术（脉冲宽度调制）被应用于控制逆变器开关管的开关动态。

PWM技术通过调整开关管的导通时间和非导通时间，控制输出波形的频率和幅值，从而实现对输出电压的精确控制。

脉冲宽度与输出电压大小成正比，因此可以通过改变脉冲宽度比例来调节输出电压的大小。

二、关键步骤1.选择合适的开关管：逆变电路中使用的开关管需要能够承受高电压和高电流，并具有快速开关速度和低开关损耗。

常用的开关管有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等。

2.确定工作频率：逆变器的工作频率决定了逆变器的输出波形的周期。

工作频率一般选取在几KHz到几十KHz之间。

3.设计PWM控制电路：通过选择合适的控制器（如DSP、FPGA或微控制器）和编程，实现对逆变电路的脉冲宽度调制控制。

根据输出电压的需求和开关管的性能参数，计算脉冲宽度的比例关系。

4.设计滤波器：滤波器的作用是将逆变器输出的脉冲波形平滑为纯正弦波形，以降低输出谐波和滤除高频噪声。

滤波器一般由电感和电容组成，其设计需要根据输出电压的需求和带宽进行计算。

5.功率管的散热设计：功率管在工作过程中会产生热量，需要进行有效的散热设计，以保证逆变电路的稳定和可靠性。

散热设计主要包括散热器的选择和散热风扇的设计。

6.过流和过压保护：逆变电路需要添加过流和过压保护电路，以防止过载和电路故障对设备和电源的损坏。

三、设计小提示1.合理选择开关管的型号和参数，避免过分浪费和过度损耗。

2.控制器的选择要考虑其计算能力和控制精度，以满足实际需求。

3.设计滤波器时要注意对过多谐波的抑制，以防干扰其他设备的正常运行。

院（系）：电气工程学院摘要根据三相桥式SPWM逆变电路的工作原理以及特点，采用Simulink中的相关模块建立仿真模型，仿真分析其典型电流、电压波形和工作过程，得到了三相桥式SPWM控制波、负载线电压、负载相电压、负载相电流、负载中性点电压、电源电流波形，解决了三相桥式SPWM逆变电路教学中的难点问题。

利用该模型辅助三相桥式SPWM逆变电路教学，直观生动，交互性强，动态显示传真波形。

论述了单项正弦波逆变器的工作原理，介绍了SG3524的功能及产生SPWM波的方法，对逆变器的控制及保护电路做了详细介绍，给出了输出电压波形的实验结果。

关键词：三相桥式SPWM逆变；Simulink；仿真；波形；目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (2)2.1三相桥式SPWM逆变电路的设计内容及要求........ 错误!未定义书签。

2.2SPWM逆变器的工作原理 ........................ 错误!未定义书签。

第3章 SPWM逆变器的工作原理. (4)3.1工作原理 (4)3.2 控制方式 (5)3.2.1单极性正弦脉宽调制 (5)3.2.2双极性正弦脉宽调制 (6)3.3 正弦脉宽调制的调制算法 (7)3.3.1 自然采样法 (7)3.3.2规则采样法 (7)3.3.3 双极性正弦波等面积法 (7)第四章MATLAB仿真设计 (8)4.1 主电路 (8)4.2 控制电路设计 (9)4.3仿真结果与分析 (10)第五章课程设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论电力电子技术是跨越电力技术、电子技术和控制技术理论三个领域的一门新兴交叉学科，它主要研究应用了电路领域的各种电力半导体器件及其装置，以实现对电能的变换和控制。

它可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。

电力电子技术广泛应用于一般工业、交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等。

该课程已成为电气工程与自动化、自动化、电力系统自动化等电类专业的重要专业基础课。

三相电压型全桥可逆变换器的设计1设计目的运用所给的初始条件，设计一三相电压型全桥可逆变换器。

从这涉及构成中学习和进一步掌握课本上所学到的理论知识，并熟练运用到实际的设计过程中。

（1）熟悉三相桥式可逆变换电路的接线；（2）熟悉TC787集成触发电路的原理及应用；（3）掌握调试晶闸管逆变与整流装置的步骤和方法；（4）三相可逆变换器过电压、过电流的产生及保护；（5）通过观察各种不同负载情况时，输出电压电流波形，来进一步了解三相可逆变换器的工作原理。

2设计原理可逆变换电路的一般结构，通常有交流电源、直流主电路、电抗器、负载及控制电路构成。

其基本的工作原理是，对于可控整流电路而言，只要满足一定的条件，就可以工作于有源逆变状态，此时，电路形式并未发生变化，只是电路工作条件转变，整流和逆变的区别仅仅是控制角α的不同，0<α<π/2时，电路工作在整流状态，π/2<α<π时，电路工作在逆变状态。

而发生逆变的条件是：首先要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud为负值。

整流电路从交流电源吸收电能，并把它转化成直流电能输送到负载端。

在实际应用时，对一个可逆变换器的基本技术要求是：（1）直流输出电压可调范围大、电流脉动小、带载能力强；（2）整流元件导电时间尽可能长，合理利用元件的电压、电流定额；（3）变压器利用率高，尽量防止直流磁化；（4）交流侧功率因数高，谐波电流要小。

2.1变流器主电路目前在各种变流电路中，应用最为广泛的是三相电压型全桥可逆变换电路，三相电压型全桥可逆变换原理图如图1所示，电路由三个半桥电路组成，开关管可以采用全控型电力电子器件（图中以IGBT为例），二极管D1-D6为续流二极管，习惯上希望IGBT按从1至6的顺序导通，为此将IGBT按图示的顺序编号，即上面的三个IGBT分别为T1、T3、T5，下面的三个IGBT分别为T4、T6、T2。

三相桥式电压型逆变器电路的建模与仿真实验摘要：本文在对三相桥式电压型逆变电路做出理论分析的基础上，建立了基于MATLAB的三相桥式电压型逆变电路的仿真模型并对其进行分析与研究，用MATLAB 软件自带的工具箱进行仿真，给出了仿真结果，验证了所建模型的正确性。

关键词：逆变；MATLAB；仿真第一章概述1.1电力电子技术顾名思义，可以粗略地理解，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。

电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。

电力电子技术中所变换的"电能"和"电力系统"所指的"电力"是有一定差别的。

两者都指"电能"，但后者更具体，特指电力网的"电力"，前者则更一般些。

具体地说，电力电子技术就是对电能进行变换和控制的电子技术。

更具体一点，电力电子技术是通过对电子运动的控制对电能进行变换和控制的电子技术。

其中，用来实现对电子的运动进行控制的器件叫电力电子器件。

目前所用的电力电子器件均由半导体材料制成，故也称电力半导体器件。

电力电子技术所变换的"电力"，功率可以大到数百兆瓦甚至吉瓦，也可以小到数瓦甚至是毫瓦级。

信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换，这是二者本质上的不同。

1.2电力电子技术的应用（1）一般工业中，采用电力电子装置对各种交直流电动机进行调速，一些对调速性能要求不高的大型鼓风机近年来也采用变频装置以达到节能的目的，除此之外，有些对调速没有特别要求的电机为了避免启动时的电流冲击而采用软启动装置，这种软启动装置也是电力电子装置。

电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水以及电镀装置均需要大容量整流电源。

电力电子产品还大量应用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

五邑大学电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真院系信息工程学院专业轨道交通自动化学号11071336学生姓名容浩宇指导教师张建民三相桥式整流电路的MATLAB仿真一、三相桥式整流电路实验的要求和意义（四号宋字，粗体）1、课程设计的目的：1）利用simlink建立三相桥式整流电路的仿真模型及参数的调节2）理解三相桥式整流电路的工作原理3）分析由记录纯电阻负载，阻感负载时的输出电压波形，故障波形的采集与分析2、设计要求：利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。

具体要求如下：（1）利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型，输入三相电压源的线电压取380V，频率为50Hz，内阻为0.002欧姆。

（2）负载为1欧姆的纯电阻负载，仿真时间取0.06s，设置相关参数，利用示波器查看仿真波形，并将Ud 、Id、UVT1波形记录下来。

并画出电路的移相特性曲线Ud=f(α)。

（3）负载为电阻取1欧姆，电感10mH的阻感负载，其仿真时间取0.08s，设置相关参数，利用示波器查看仿真波形，并将Ud 、Id、UVT1波形记录下来。

并画出电路的移相特性曲线Ud=f(α)。

（4）故障波形的采集：当触发角为30度时，将第六个个晶闸管断开，查看阻感负载下的输出电压Ud 、UVT1的波形，记录下来，并分析故障现象。

二、方案的论证和设计1.1三相桥式全控整流电路三相桥式整流电路原理图如下：图1三相桥式整流电路中有6个晶闸管，三个共阴极，三个共阳极。

晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6.工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。

每个π/3换相一次，换相过程在共阴极组合共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。

三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路是一种常用的电力电子器件，具有广泛的应用领域。

本文将从以下几个方面介绍三相电压型桥式逆变电路的基本原理、结构特点、控制方法、应用及发展趋势等方面。

一、基本原理三相电压型桥式逆变电路是一种将直流电转换为交流电的逆变器，其基本原理是通过逆变器中的半导体开关器件，对直流电进行逆变，使其输出为交流电。

逆变电路的核心组成部分是桥式逆变器，它由六个开关器件组成，通常采用MOSFET、IGBT等功率半导体器件作为开关元件。

在三相电压型桥式逆变电路中，通过控制六个开关器件的导通和截止，可以实现对输出电压的控制。

二、结构特点三相电压型桥式逆变电路的结构特点主要表现在以下几个方面：1. 采用桥式逆变器结构，具有输出电压高、输出功率大的特点。

2. 采用半导体器件作为开关元件，具有快速开关速度、高效率、可靠性高等优点。

3. 逆变器控制电路采用数字控制技术，具有控制精度高、控制稳定性好等优点。

4. 逆变器输出电压可调，具有输出电压稳定性好、波形纹波小等特点。

三、控制方法三相电压型桥式逆变电路的控制方法主要有以下几种：1. 脉宽调制控制方法：通过改变逆变器输出电压的占空比，实现对输出电压的控制。

2. 调制电压控制方法：通过改变逆变器输出电压的幅值和频率，实现对输出电压的控制。

3. 向量控制方法：通过向量运算，实现对逆变器输出电压的控制。

四、应用三相电压型桥式逆变电路的应用非常广泛，主要应用于以下领域： 1. 交流电机驱动：通过逆变器将直流电转换为交流电，实现对交流电机的驱动。

2. 电网并网：通过逆变器将直流电转换为交流电，实现对电网的并网。

3. 电力调节：通过逆变器将直流电转换为交流电，实现对电力的调节。

4. 其他应用：逆变器还可以应用于风力发电、太阳能发电、UPS 等领域。

五、发展趋势随着科技的不断发展，三相电压型桥式逆变电路也在不断发展。

未来，三相电压型桥式逆变电路的发展趋势主要有以下几个方面：1. 集成化：逆变器将越来越多地集成于电机内部，实现电机驱动的高度集成化。

三相桥式有源逆变电路的仿真一、实验目的和要求1.掌握三相桥式有源逆变电路的工作原理2.熟练运用MATLAB 中的simulink 模块建立三相桥式有源逆变电路的模型，并通过修改参数，得出相应的波形并分析波形得出结论。

二、实验原理1.三相桥式有源逆变电路图2.1三相桥式有源逆变原理图（b ）输出电压 （c ）触发脉冲 （d ）晶闸管导通情况图2.2三相桥式有源逆变电路相关波形2.3.1逆变工作原理三相桥式逆变电路结构如图2.2(a)所示。

如果变流器输出电压U d 与直流电机电势E D 的极性如图所示（均为上负下正）， 当电势E D 略大于平均电压U d 时，回路中产生的电流I d 为 T a V 1bV 3cV 5u d i d V 4V 6V 2R M＋－E D ＋－(a)R U E I dD d -= （1）电流I d 的流向是从E D 的正极流出而从U d 的正极流入，即电机向外输出能量，以发电状态运行；变流器则吸收能量并以交流形式回馈到交流电网，此时电路即为有源逆变工作状态。

电势E D 的极性由电机的运行状态决定，而变流器输出电压U d 的极性则取决于触发脉冲的控制角。

欲得到上述有源逆变的运行状态，显然电机应以发电状态运行，而变流器晶闸管的触发控制角α应大于π/2，或者逆变角β小于π/2。

有源逆变工作状态下，电路中输出电压的波形如图2.2(b)实线所示。

此时，晶闸管导通的大部分区域均为交流电的负电压， 晶闸管在此期间由于E D 的作用仍承受极性为正的相电压，所以输出的平均电压就为负值。

三相桥式逆变电路一个周期中的输出电压由6个形状相同的波头组成，其形状随β的不同而不同。

该电路要求6个脉冲，两脉冲之间的间隔为π/3， 分别按照1， 2， 3， …， 6的顺序依次发出，其脉冲宽度应大于π/3或者采用“双窄脉冲”输出。

上述电路中， 晶闸管阻断期间主要承受正向电压， 而且最大值为线电压的峰值。

实验3 电压型三相全桥逆变电路1. 实验目的（1）熟悉电压型三相全桥逆变电路的组成及其工作原理。

（2）学会使用simulink 进行电路仿真，掌握各模块参数和仿真参数的设置。

2. 实验步骤（1）在MATLAB 中进入simulink 仿真界面，在编辑器窗口中绘制如图3.1 所示的电压型三相全桥逆变电路的模型。

图3.1 电压型三相全桥逆变电路的模型（2）设定图3.1电路模型中各模块的参数。

a ．两个直流电源电压均为100V 。

b ．负载为三相电阻电感负载：R=10Ω，L=0.02H ，C=inf 。

c ．6个开关管采用MOSFET 为模型，参数设置如图3.2。

d ．驱动信号由6个“Pulse Generator ”环节产生：振幅（amplitude ）=1；周期（period, s ）＝0.02；脉冲宽度（pulse width, % of period ）＝49.5（两个驱动信号间留有0.5%的死区时间）；滞后相位（phase delay, s ）按编号依次相差3.33ms （对应50Hz 即为60˚），从脉冲1到脉冲6分别为0、0.00333、0.00667、0.01、0.01333、0.01667。

e ．示波器：时间轴的时间范围（time range,s ）=0.05。

图3.2 MOSFET 参数（3）设置仿真参数。

单击菜单“Simulation ”，选中“Configuration Parameters ”，弹出如图3.3所示的窗口，设置仿真时间、解算器选项。

图3.3 仿真参数的设定对话框（4）测试电压型三相全桥逆变电路的工作特性。

图3.4 电压型三相全桥逆变电路输出电压仿真波形图3. 实验报告内容（1）分析教材中电压型三相全桥逆变电路的工作原理。

（2）按照实验步骤的要求，记录有关波形，分析并得出结论。

4. 思考题电压型逆变电路和电流型逆变电路各有什么特点？图3.5直流电流及U 相输出电流仿真波形。

三相桥式全控整流及有源逆变电路一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。

（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。

（3）整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。

二、实验原理在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不可控整流及心式变压器可在实验装置上获得。

三相桥式全控整流电路的计算公式如下：Ud=2.34U2cosa (0~60o))] (60~120o)Ud=2.34U2[1+cos(α+π3三相桥式有源逆变电路计算公式如下：Ud=2.34U2cos(180o-β)三、实验内容(1)三相桥式全控整流电路。

(2)三相桥式有源逆变电路。

(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各电压波形。

四、实验仿真三相桥式全控整流系统模型图相关参数设置：（1）交流电压源的参数设置：三相电源的相位互差120o，设置交流峰值相电压为141.4V、频率为50Hz。

（2）负载的参数设置：R=45Ω,L=0H,C=inf（3）通用变换桥参数设置：（4）同步6脉冲触发器的参数设置：（5）常数模块参数设置：观察三相电源电压，三相电源电流，触发信号，负载电流，负载端电压的波形：1.带电阻性负载的仿真（1）控制角为60o时的波形图:（2）控制角为90o时的波形图：（3）控制角为120o时的波形图：2.带电阻电感性负载的仿真负载参数设置：R=45Ω,L=1H,C=inf(1)控制角为60o时的波形图：(2)控制角为90o时的波形图：(3)控制角为120o时的波形图：3.有源逆变带电阻电感性负载的仿真负载参数设置如下：R=45Ω,L=1H,C=inf与负载串联的反电势DC设置为100V(1)控制角为120o时(2)控制角为150o时4.计算Id有效值：5.计算功率因数：6.编写程序，绘制u d（α）曲线:程序：a0=1:5:91;Vd=[];for ii=1:1:19;a=a0(ii);sim('shiyan5',[0,0.1]);Vd=[Vd,Ud(end)];endplot(a0,Vd);负载为电阻电感性负载时u d（α）曲线图（α为0~90o）：。