三相逆变电路MATLAB仿真

三相逆变器Matlab仿真研讨1计划选择1.1 课程设计请求本次课程设计请求对逆变电源进行Matlab仿真研讨,输入直流电压为110V,输出为220V三订交换电,树立三相逆变器Matlab仿真模子,进行仿真试验,得到三订交换电波形.1.2 实现计划肯定因为请求的输出为220V,50HZ三订交换电,显然不克不及直接由输入的110V直流电逆变产生,需将输入的110V直流电压经由过程升压斩波电路进步电压,再经由逆变进程及滤波电路得到请求的输出.依据教材所学的,可以采取升压斩波电路和三相电压型桥式逆变电路的组合电路,将升压后的电压作为逆变电路的直流侧,得到三订交换电,同时采取SPWM掌握技巧,使其频率为50HZ.斩波电路有脉冲宽度调制.频率调制和混杂型三种掌握方法.在此应用第一种掌握方法,这种方法也是应用最多的办法.经由过程掌握开关器件的通断实现电能的储存和释放进程,输出旌旗灯号为方波,调节脉宽可以掌握输出的电压的大小.依据直流侧电源性质不合,逆变电路可分为电压型逆变电路和电流型逆变电路.这里的逆变电路属电压型.PWM掌握方法有两种,一种是在调制波的半个周期内三角载波只在正极性或负极性一种极性规模内变更,所得到的PWM波形也只在单个极性规模变更的单极性PWM掌握方法,另一种是双极性掌握方法,其在调制波的半个周期内三角载波不再是一种极性,而是有正有负,所得的PWM波也是有正有负.对于三相桥式PWM逆变电路,一般采取双极性掌握方法.该电路的输出含有谐波,滤波电路采取RLC滤波电路.直流斩波电路采取PWM斩波掌握,输出的方波经由滤波电路后变成直流电送往逆变电路.逆变采取PWM逆变电路,采取SPWM作为调制旌旗灯号,输出PWM波形,再经由滤波电路得到220V.50Hz三订交换电,体系总体框图如图1所示.图1 体系总体框图2各模块道理2.1 升压斩波电路升压斩波电路如下图2所示.假设L值.C值很大,V通时,E向L充电,充电电流恒为I1,同时C的电压向负载供电,因C值很大,输出电压u o为恒值,记为U o.设V通的时光为t on,此阶段L断时,E和L配合向C充电并向负载R供电.设V则此时代电感L释稳态时,一个周期T中L蓄积能量与释放能量相等,即化简得输出电压高于电源电压,故称升压斩波电路,也称之为boost变换器.T,将升压比的倒数记作β,则故升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因：L储能之后具有使电压泵升的感化,并且电容C可将输出电压保持住.图2 升压斩波电路道理图2.2 三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路如下图3所示.PWM三相的调制旌旗灯和W各相功率开关器件的掌握纪律雷同,现以U相为例来解释.,,给下桥臂U,导通讯号,关断旌旗灯号,则.号时,,,这要由阻感负载中电流的偏素来决议.V相和W相的掌握方法都和U相雷同..图3三相电压型桥式逆变电路电路的相干波形如图4所示图4三相桥式PWM 逆变电路波形SPWM 波的应用道理在调制旌旗灯号u r 和载波旌旗灯号u c 的交点时刻掌握各开关器件的通断.在u r 的半个周期内,三角波载波有正有负,所得的PWM 波也是有正有负,在u r 的一个周期内,输出的PWM 波只有±U d 两种电平.在u r 的正负半周,对各开关器件的掌握纪律雷同.当u r >u c 时,V 1和V 4导通,V 2和V 3关断,这时如i o >0,则V 1和V 4通,如i o <0,则VD 1和VD 4通,当u r <u c 时,V 2和V 3导通,V 1和V 4关断,这时如i o <0,则V2和V3通,如i o >0,则VD 2和VD 3通,如许就得到了正弦旌旗灯号与三角载波的比较波形即SPWM 波,此波形在后果上等效于调制波.其波形如图5所示.图5双极性PWM 掌握方法波形t t将正弦半波算作是由N个彼此相连的脉冲宽度为p/N,但幅值顶部曲直线且大小按正弦纪律变更的脉冲序列构成的.把上述脉冲序列应用雷同数目的等幅而不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和响应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和响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,也可以用同样的办法得到PWM波形.脉冲的宽度按正弦纪律变更而和正弦波等效的PWM波形,也称SPWM（Sinusoidal PWM）波形.PWM波形可分为等幅PWM波和不等幅PWM波两种,由直流电源产生的PWM波平日是等幅PWM波.基于等效面积道理,PWM波形还可以等效成其他所须要的波形,如等效所须要的非正弦交换波形等.因为各脉冲的幅值相等,所以逆变器可由恒定的直流电源供电.2.4 Simulink仿真情形Simulink是Matlab的仿真集成情形,是一个实现动态体系建模.仿真的集成情形.它使Matlab的功效进一步加强,重要表示为：①模子的可视化.在Windows情形下,用户经由过程鼠标就可以完成模子的树立与仿真;②实现了多工作情形间文件互用和数据交换;③把理论和工程有机联合在一路.应用Matlab下的Simulink软件和电力体系模块库(SimPowerSystems)进行体系仿真是十分简略和直不雅的,用户可以用图形化的办法直接树立起仿真体系的模子,并经由过程Simulink情形中的菜单直接启动体系的仿真进程,同时将成果在示波器上显示出来.本文重要经由过程对逆变电源的Matlab仿真,研讨逆变电路的输入输出及其特征,以及一些参数的选择设置办法,从而为今后的进修和研讨奠基基本,同时也进修应用Matlab软件的Simulink集成情形进行仿真的相干操纵.3 Matlab仿真建模依据体系总体框图,可将其分为PWM升压斩波电路和三相逆变电路（含滤波电路）,而在三相逆变电路中,SPWM的感化很重要,会单独进行一些解释,下面分离对它们进行仿真建模.3.1 斩波电路Matlab仿真建模斩波电路我采取了升压斩波电路,MATLAB仿真模子如图6所示,道理前面也讲得很清晰了.电路输出的电压还要经逆变后滤波,故对波形的请求不是很高,与负载并联的电容C取很大,就可以达到滤波的目标,是以不需别的添加滤波电路.该电路中开关器件用IGBT,掌握IGBT的波形由PWM脉冲生成器Pulse Generator产生,Pulse Generator在Simulink Library Browser的Simulink下拉菜单Sources类别中.绘制仿真图时,打开Simulink Library Browser,可以在分类菜单中查找所需元件,也可以直接在查找栏中输入元件名称,如Pulse Generator,双击查找.找到元件后直接将其拖到新建Model文件窗口中即可.电路中其他元件按以上办法找出,放入Model 文件窗口中.个中电阻.电感和电容元件,选择SimPowerSystems下拉菜单Elements类别中的Series RLC Branch,放入窗口后,双击该图标,在Branch Type中选择响应类型,如电阻选R,电感选L,选择完毕后单击OK按钮.放齐元件后,按起落压斩波电路道理图衔接电路,为了便利不雅察输出,应在输出端加上电压测量装配Voltage Measurement,并在Simulink下拉菜单Commonly Used Blocks类别中选择Scope,即示波器,以不雅测输出电压波形.图6 升压斩波电路MATLAB仿真模子3.2 逆变电路仿真建模3.2.1 逆变电路的Matlab模子如图7所示,为逆变电路的Matlab的仿真模子.此电路采取了三相逆变桥集成块Universal Bridge 3 arms,滤波电路也已由Three-Phasse Parallel RLC Load模块构成,不需另加滤波电路.对于SPWM掌握波的生成,因为这一个模块根本上是全部逆变电路的焦点,直接用Matlab自带的模块集成电路,固然也可以实现这一功效,但是显然没有对SPWM波的生成有一个比较深刻的懂得,下面会对SPWM波的生成,即下面仿真图中的pwm subsystem进行具体的解释.图7 逆变电路的Matlab的仿真模子3.2.2 SPWM波的Matlab仿真模子等腰三角形载波的Matlab仿真如下图8所示图8等腰三角形载波的Matlab仿真模子其波形如下图9所示图9 三角形载波图形生成等腰三角形载波的S函数如下function [sys,x0,str,ts] = sanjiaowave(t,x,u,flag,A,Freq) switch flag,case 0,[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;case 1,sys=mdlDerivatives(t,x,u);case 2,sys=mdlUpdate(t,x,u);case 3,sys=mdlOutputs(t,x,u,A,Freq);case 4,sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);case 9,sys=mdlTerminate(t,x,u);otherwiseerror(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);endfunction [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizessizes = simsizes;sizes.NumContStates = 0;sizes.NumDiscStates = 0;sizes.NumOutputs = 1;sizes.NumInputs = 1;sizes.DirFeedthrough = 1;sizes.NumSampleTimes = 1; % at least one sample time is needed sys = simsizes(sizes);x0 = [];str = [];%% initialize the array of sample times%ts = [0 0];function sys=mdlDerivatives(t,x,u)sys = [];function sys=mdlUpdate(t,x,u)sys = [];function sys=mdlOutputs(t,x,u,A,Freq)%直接在输出函数部分编写三角波的代码T=1/Freq; %求三角波周期m=rem(u,T); %u为外部输入时光信息,rem为求余函数K=floor(u/T); %floor为向零取整r=4*A*Freq;c=T/2;if ((m>=0)&(m<c))sys =r*(u-(K+0.25)*T);elseif ((m>=c)&(m<=T))sys=-[r*(u-(K+0.75)*T)];elsesys=A;endfunction sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)sampleTime =1; % Example, set the next hit to be one second later.sys = t + sampleTime;function sys=mdlTerminate(t,x,u)sys = [];% end mdlTerminateSPWM波的Matlab仿真模子如下图10所示图10 SPWM波的Matlab仿真模子SPWM波的Matlab仿真波形如下图11所示图11 SPWM波的Matlab仿真波形3.3 逆变电源仿真建模将斩波电路的输出接到逆变电路的输入,就得到逆变电源仿真模子,如图12所示.图12逆变电源仿真模子4 仿真波形打开斩波电路窗口,依据参考材料设置初试参数,设置时双击元件图标.输入直流电设为100V,开关器件IGBT和二极管Diode应用默认参数.负载电感L=6e-04H（即0.6mH）,电容C=3e-05F（即30uF）.设置PWM 产生器周期Period为0.0001s,占空比Pulse Width(% of period)为75.7%,其他参数不变.单击Start simulation按键,开端仿真,双击示波器Scope,不雅察输出波形图.此时输出波形中断等副震动,且幅值太高,很不睬想.剖析知起落压斩波电路中电感和电容值均应很大,将电容值改为600uF （C=6e-04F）,电感值为 4.2mH,不雅察波形,如图13 所示,输出电压约0.2s后稳固在435V.经由过程几回调节各元件参数发明,转变电感和电容的值,输出电压稳固值也在变更.电容的感化主如果使输出电压保持住,电容值过小输出波形会中断震动,应取较大,但过大的电容值会使输出电压稳固的时光太长.依据以上纪律重复转变各元件参数,直到得到知足的成果.图13 斩波电路仿真波形4.2 逆变电路仿真波形在SPWM中三角载波的频率为1000HZ,因为本次课程设计所须要的调制波为50HZ,而依据当载波比为20时,逆变电路输出的波形中谐波含量最小.所以取三角载波的频率为1000HZ.其幅值为1V,调制所须要的正弦波由Matlab自带的函数库产生.其频率当然为50HZ,幅值设为1V,其产生的SPWM波形在上面已给出,变压器（Transformer）中的绕组参数（Winding parameters）,其变比为 1.Three-Phasse Parallel RLC Load模块,在电路中起着很重要的感化,其一是作为后级滤波电路,滤除SPWM波中正弦基波中含有的高次谐波,若没有其滤波感化得到的波形为SPWM波,其不含有低次谐波,谐波重要散布在载波频率以及载波频率整数倍邻近.其二是作为逆变电路的负载.在现实应用时,对于IGBT等全控器件须要加上驱动电路.其输出波形如下图14所示.图14 逆变电路仿真波形4.3 逆变电源仿真实现起首应将斩波电路的输出电压调到450V阁下,再对逆变电源进行仿真.重复调节参数知当斩波电路中PWM脉冲生成器的占空比达到75.7%时,输出的直流电压约为435V,此时的波形如图15所示,输出电压先大幅震动,大约0.2s后,稳固在435V阁下.图15 逆变电源斩波输出波形转变逆变电源仿真模子中的参数到请求值,单击Start simulation按键开端仿真,图16为逆变电源输出波形.从图可知,逆变电源输出三订交换电相电压波形幅值为311V,各相电压互差120°,周期为0.02s即频率为50Hz.第一个波形会消失掉,因为电路到正常的响应须要一段时光,但从后续波形看,仿真成果照样知足义务请求的.图16 逆变电源输出三订交换电相电压波形5 心得领会本次课程设计分为以下四个部分,计划选择,模块道理剖析,仿真模子以及仿真成果.起首对于计划选择,对于课设给出的110V电压,产生220V的三订交换电压,直接逆变显著不知足请求,所以起首以升压斩波电路晋升直流电压至知足请求的必定值,然后再进行逆变,如许就可以知足课设请求了,对于Matlab仿真模子的树立,确切消费了大量的时光和精神,固然对Matlab已经谈不上生疏,但是Matlab功效太壮大,各类仿真模块库繁多,对于SPWM波的产生,在网上查找了许多材料,总算是得出了准确的成果,在这个进程中,我也学会了许多,特殊是S函数的仿真,S函数确切有其独到之处,仿真进程中不免碰到许多问题,但万幸,固然花了很长时光和精神去检讨,但最终仿真图新照样出来了.从这些进程中我看出没有研讨就没有谈话权,只有进行了深刻的研讨,你才干更清晰的懂得它.在画升压斩波电路,逆变电路等模子图的进程中我用到了Matlab软件,再一次的让我重温了用它绘图的感到是最让我愉快的事,记得照样大二时学过的软件课程,但在进修的时刻老是感到差点什么,此次做了课程设计让我明确软件的进修是须要在实践中进行的.在经由进修,就教后,我能轻松的画出本身想要的Simulink仿真图形,特殊是这个Simulink仿真图形还包含S函数的一个模块,这时感到很有成就感.我以为光靠本身一小我的力气是远远不敷的,当本身碰到问题其实解决不了时,可以和同窗配合商量,查找解决办法.正所谓“三人行,则必有我师”.最后,我看着最终的成果,照样以为受益匪浅的.此次课程设计,让我有机遇将教室上所学的理论常识应用到现实中.这是一次对所学常识的整合,一次分解应用,在做课程设计的同时也验证了我们教室上所学的理论常识,对我们今后的工作进修具有很大的指点感化,同时我也明确了在今后的工作中,不但要动脑,还要多进行着手实践.参考文献[1] 杨荫福.段善旭.朝泽云.电力电子装配及体系.北京：清华大学出版社,2006[2] 王维平.现代电力电子技巧及应用.南京：东南大学出版社,1999[3] 王兆安,黄俊.电力电子技巧.北京：机械工业出版社,2008[4] 叶斌.电力电子应用技巧及装配.北京：铁道出版社,1999[5] Robert H.Bishop.Modern Contorl Systems Analysis andDesign-Using MATLAB and Simulation[M].影印版. 北京：清华大学出版社,2008。

基于SVPWM 三相逆变器在MATLAB 下的仿真研究 摘要：介绍了电压空间矢量脉宽调制控制算法的基本概念; 并简要介绍了利用多种实际矢量合成所需电压矢量的方法及具体的实现算法; 最后，利用 Matlab 的 Simulink 工具箱，建立了SVPWM 逆变器的仿真模型，通过仿真波形可知，该算法是正确的，并分析了逆变器输出的交流电压和电流的谐波。

关键词：SVPWM 、Simulink 、三相逆变器0 引 言电压空间矢量脉宽调制( Space Vector PWM ，SVPWM) 控制技术，也称作磁链跟踪控制技术，它是从控制交流电动机的角度出发，最终目的是在电动机气隙空间形成旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。

空间矢量脉宽调制方法凭借其优越的性能指标、易于数字化实现等优点，自提出以来就成为研究的热点，不仅可以应用在各种交流电气传动系统中，而且在电力系统功率因数的调节以及各种利用清洁能源发电的分布式发电系统中都有很好的应用前景。

1 SVPWM 逆变器的原理1.1 电压空间矢量电压空间矢量是研究交流电动机三相电压与电动机旋转磁场关系而提出的虚构物理量。

在空间按 120°对称分布的三相电机定子绕组上施加三相对称电压()1)32sin()32sin(sin ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫+=-==πωπωωt U u t U u t U u m c m b m a在定子绕组中即产生定子电流和磁通。

对单个绕组而言，产生的磁通是脉振的，它仅在固定的绕组轴线位置上有大小和方向的变化，但是在三相绕组的共同作用下，在电机的气隙中就产生了合成的旋转磁场。

电压和电流是时间变量，并没有空间的概念，但是电动机三相绕组产生的旋转磁场是空间和时间的变量，它的大小和空间位置随时间变化，一般以矢量表示。

时空变化的旋转磁场由三相电压产生，为了描述三相电压与电动机旋转磁场的关系，提出了电压空间矢量的概念。

电压空间矢量反映了三相电压综合作用的效果，三相电压与电压空间矢量的关系由 Park 变换来表示:)2()(322401200 j C j B j S e u e u e u u A ++=式中，u s 为电压空间矢量，u A 、u B 、u C 为三相相电压，2/3为变换系数，指数项表示了三相绕组的空间位置。

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BSi∏* WIVt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 .OKCancelHelPI,J3. E E 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。

2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器，产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。

⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm ： RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ） input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ，t e S Kelatianal OPeratclr ：∖-∣ 。

基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究一、引言随着电力电子技术和控制理论的不断发展，交流调压技术在许多领域得到了广泛应用。

三相交流调压电路由于其能够实现对三相交流电的独立调节，因此在电机控制、电力质量改善以及无功补偿等方面具有重要作用。

本文旨在通过Matlab仿真研究三相交流调压电路的工作原理和性能。

二、三相交流调压电路工作原理三相交流调压电路通常采用相位控制方式，通过调节开关的导通和关断时间来改变输出电压的大小。

在三相系统中，每一相都有一个独立的调压电路，通过对每一相的独立调节，可以实现三相输出电压的平衡控制。

三、Matlab仿真环境设置Matlab是一款强大的数学计算软件，可用于电力电子系统仿真。

在Matlab中，我们首先需要设置仿真参数，包括仿真时间、采样时间、仿真算法等。

然后，我们需要构建三相交流调压电路的数学模型，并转化为Simulink模型。

四、电路模型的建立与参数设置在Simulink中，我们需要根据三相交流调压电路的工作原理，建立相应的电路模型。

这个模型应该包括电源、开关、二极管、电感和电容等元件。

然后，我们需要为这些元件设置合适的参数，以模拟实际的电路行为。

五、仿真结果分析通过运行仿真，我们可以得到输出电压的波形。

通过对这些波形的分析，我们可以了解调压电路的性能。

例如，我们可以观察输出电压的幅值、相位和频率等参数的变化情况。

六、实验验证与结果对比为了验证仿真结果的准确性，我们需要进行实验验证。

在实验中，我们需要搭建实际的三相交流调压电路，并使用示波器等设备记录输出电压的波形。

然后，我们将实验结果与仿真结果进行对比，以评估仿真的准确性。

七、结论通过以上分析和对比，我们可以得出结论：基于Matlab的三相交流调压电路仿真能够准确反映实际电路的工作情况。

这为进一步研究三相交流调压电路的性能提供了有力支持。

同时，通过仿真和实验的结合，我们可以更好地理解电路的工作原理，优化电路设计，提高系统的稳定性和可靠性。

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。

基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证，调节器件参数比较仿真结果。

1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用，数学模型的应用和仿真越来越普遍。

本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱，拥有一种很方便的建模环境，用户不用直接编写程序，而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型，给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件，简化了仿真建模。

电力系统工具箱(Power System Blockset)，如图1-1 Block Library。

图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。

1. 整流器，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。

2. 中间电路，有以下三种作用：a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。

b.通过开关电源为各个控制线路供电。

c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。

3. 逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。

4. 控制电路，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。

图2-1为三相变频电源的仿真电路。

在仿真电路图中，双击元件，可得到各元件的属性设置。

改变各项的值，运行并通过示波器来显示各个量的变化，以便比较和研究。

在仿真环境中，用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真，能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。

图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成，元件的直观连接与实际的主电路相似，其中主要包括：整流环节，直流环节，逆变环节，PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。

这些元件都设置有对话框，用户可以方便的选择元件类型和设置参数。

三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真电⼒电⼦技术课程设计系别：⾃动化系专业：⾃动化班级：1120393⼩组成员：费学智（25）薛阳（43）指导⽼师：周敏⽇期：2013年12⽉13⽇⽬录1.简要背景概述 (3)2.⼯作原理介绍 (3)3.主电路设计 (4)4. simulink仿真系统设计 (5)5.仿真结果分析 (7)6.总结（收获与体会） (17)7参考⽂献 (17)⼀简要背景概述随着社会⽣产和科学技术的发展，整流电路在⾃动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应⽤⽇益⼴泛。

常⽤的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。

三相全控整流电路的整流负载容量较⼤,输出直流电压脉动较⼩,是⽬前应⽤最为⼴泛的整流电路。

它是由半波整流电路发展⽽来的。

由⼀组共阴极的三相半波可控整流电路和⼀组共阳极接法的晶闸管串联⽽成。

六个晶闸管分别由按⼀定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发⾓时，相应的输出电压平均值也会改变，从⽽得到不同的输出。

由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采⽤常规电路分析⽅法显得相当繁琐，⾼压情况下实验也难顺利进⾏。

Matlab提供的可视化仿真⼯具Simulink可直接建⽴电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且⽴即可得到任意的仿真结果，直观性强，进⼀步省去了编程的步骤。

本⽂利⽤Simulink对三相桥式全控整流电路进⾏建模，对不同控制⾓、桥故障情况下进⾏了仿真分析，既进⼀步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电⼒电⼦实验教学奠定良好的实验基础。

三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电⼒电⼦技术中具有很重要的作⽤和很⼴泛的应⽤。

这⾥结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础，采⽤Matlab 的仿真⼯具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进⾏仿真，对输出参数进⾏仿真及验证，进⼀步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的⼯作原理。

三相无源逆变器的构建及其M A T L A B仿真1逆变器1.1逆变器的概念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。

1.3逆变器的分类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)…………….2 三相逆变电路三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。

图 1 三相逆变电路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。

在一些条件苛刻的环境下，电力的储能形式可能只有直流电，如若在这样的环境下使用三相交流电设备，就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。

这就催生了三相逆变器的产生。

4MATLAB仿真Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具，已成为首屈一指的计算机仿真平台。

该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。

利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真，并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。

图 2 系统Simulink 仿真所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。

系统由一个380v的直流电源供电，经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM 正弦脉宽调制。

电力电子装置课程设计--三相逆变器matlab仿真目录三相逆变器Matlab仿真研究 (2)1摘要 (2)2方案论证 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.2 思路分析 (3)3 升压电路图及其仿真 (3)3.1 升压斩波电路 (3)3.2 仿真演示 (4)4 三相逆变电路及其仿真 (6)4.1三相逆变电路 (6)4.2 仿真演示 (7)5 整体仿真 (8)6 小结 (12)参考文献 (13)三相逆变器Matlab仿真研究1摘要现代工业、建通运输、军事装备、尖端科学的进步以及人类生活质量和生存环境的改善都依赖于高平品质的电能。

电力电子技术为电力工业的发展和电力应用的改善提供了先进技术，它的核心是电能形式的变换和控制，并通过电力电子装置实现其应用。

电力电子装置的只要类型有AC/DC变换器、DC/DC变换器、DC/AC变换器、AC/AC变换器、静态开关。

电力电子装置在供电电源、电机调速、电力系统等方面都得到了广泛的应用，本文介绍交流电源装置中的逆变电源。

逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置。

本文主要通过对逆变电源的Matlab仿真，研究逆变电路的输入输出及其特性，以及一些参数的选择设置方法，从而为以后的学习和研究奠定基础，同时也学习使用Matlab软件的Simulink集成环境进行仿真的相关操作。

关键词：电力电子、matlab、simulink。

2方案论证2.1 设计任务及要求条件：输入直流电压：110V。

要求完成的主要任务:1、输出220V三相交流电。

2、建立三相逆变器Matlab仿真模型。

3、进行仿真实验，得到三相交流电波形。

2.2 思路分析1、可以先对110V直流电进行升压，然后三相逆变2、先对110进行逆变成三相交流电，然后利用电压器或者AC/AC变换电路使三相交流电达到要求指标由于直接将110V直流电进行三相逆变得到的交流电压较低，再进行升压会造成过多的谐波，故弃用此方案，选用方案1。

基于MATLAB 下的SPWM 三相桥式逆变电路理论补充：逆变器工作原理：整个实验在三相桥式逆变电路下进行，如下图1，电感电阻性负载，A 、B 、C 相的上下桥臂轮流导通。

当1VT 导通，4VT 截止时，a 点电位位Ud/2；当4VT 导通，1VT 截止时，a 点电位位-Ud/2。

同理可得b 、c 点的电位。

通过控制六个管子的导通时间，达到逆变效果。

图1 实验主电路PWM 是六个VT 管子的触发信号，此信号是通过调制信号（即正弦波）和载波（三角波）的比较得到的，分析1VT 管的通断情况：当正弦波r u 比三角载波c u 大的时候比较器输出1，1VT 导通，否则，比较器输出0，1VT 关断。

同理4VT 导通情况只要与1VT 反相即可。

图2 PWM 波生成原理简图仿真：1.主电路模块搭建：如图3，输入直流电压源大小V U d 250=，输入部分为三相对称电感、电阻性负载，作星形连接，电阻取值大小为Ω=2R ，电感取值mH L 01.0=。

图3 SPWM 三相桥式逆变仿真电路Universal Bridge 元器件说明图4 Universal Bridge 模块和通用桥展开图Universal Bridge 模块的中文名是通用桥模块，它有1个桥臂、2个桥臂和3个桥臂的选择。

它的三个桥臂的展开图如下图4所示，当六列PWM 信号输入通用桥的g 端口时，通用桥会自动分配每一列的信号给每一个管子，控制该管子的开闭。

其输入的顺序是，第一列信号输入到1VT ，第二列信号输入到4VT ，第三列信号输入到3VT ，第四列信号输入到6VT ，第五列信号输入到5VT ，第六列信号输入到2VT 。

2.SPWM 生成模块由图2可知，当调制信号的正弦波r u 大于三角载波c u 时，逆变器输出高电平，否则，输出低电平，可设计如图5触发电路，以A 相电路上下桥臂为例。

图5SPWM中A相的上下桥臂的输入信号图5中用了两个逻辑比较器Relational Operator来比较两列输入波形的大小，Relational Operator的工作原理是，符合图中逻辑关系时，输出1；反之，输出0。