第五章 直流－交流变换器

，0≤a<1；-----wr为信号波角频率从图5-25得,(5-30) 三角波一周期内，脉冲两边间隙宽度(5-31) null 三角波载波公用，三相正弦调制波相位依次差120° 同一三角波周期内三相的脉宽分别为dU、dV和dW，脉冲两边的间隙宽度分别为d’U、d’V和d’W，同一时刻三相调制波电压之和为零，由式(6-6)得 由式(6-7)得 利用以上两式可简化三相SPWM波的计算 (5-32)(5-33) 三相桥逆变电路的情况第六节 三相电压源型SPWM逆变器的仿真 第六节 三相电压源型SPWM逆变器的仿真 三相电压源型SPWM逆变器是在通用变频器中使用最多的，用SIMULINK模块仿真三相电压源型SPWM逆变器很方便，使用模型库的多功能桥模块（Universal Bridge）和PWM脉冲发生器（PWM Generator）就能实现。三相电压源型SPWM逆变器的仿真模型如图5-26所示。 nullSPWM逆变器模型的参数设置如图5-27所示。对多功能桥设为三相桥臂，三相在输出端，开关器件选择IGBT。 并在测量中选择电压和电流，以便多路测量器（Multimter）观测IGBT承受的电压和电流，为选择IGBT参数提供依据。 IGBT的驱动信号由PWM信号发生器产生，在发生器对话框中，选择了内产生调制信号方式，当然也可以采用外调制信号输入方式，这时需要外加三相正弦调制信号。 选择三角波频率仅为600Hz，这样观察电压波形比较清楚，实用频率要高得多。 null图5-28a～5-28c所示为逆变器输出的三相相电压波形，图5-28d所示为逆变器输出的线电压波形（bc相）。 图5-29a所示为逆变器输出的三相电流波形，图5-29b所示为逆变器a相上桥臂IGBT（VT1）和与IGBT反并联二极管（VD1）的电流，通过多功能模块观察的电流波形为一相桥臂的电流，该电流包括IGBT和二极管的电流两部分，因此该电流正向部分是通过IGBT的电流，反向部分为二极管的电流。null图5-29c所示为一个周期中（0.025～0.033ms）通过IGBT电流的有效值。 图5-29d和图5-29e所示分别为输出相电压的基波电压有效值和IGBT（VT1）承受的电压波形。 通过IGBT承受的电压和电流，加上一定的裕量，可以选择IGBT的电压和电流参数。 null图5-1 直流发电机-电动机之间电能的流转 (a) 两电动势同极性EG＞EM，（b）两电动势同极性EM＞EG， （c）两电动势反极性，形成短路图5-1 直流发电机-电动机之间电能的流转 (a) 两电动势同极性EG＞EM，（b）两电动势同极性EM＞EG， （c）两电动势反极性，形成短路图5-2 单相全波电路的整流和逆变图5-2 单相全波电路的整流和逆变图5-3 三相半波电路的逆变波形图5-3 三相半波电路的逆变波形图5-4 三相全控桥式电路逆变波形图5-4 三相全控桥式电路逆变波形图5-5 变压器漏抗对逆变电路换相过程的影响图5-5 变压器漏抗对逆变电路换相过程的影响图5-6 逆变电路及其波形举例图5-6 逆变电路及其波形举例图5-7 负载换流电路及其波形图5-7 负载换流电路及其波形图5-8 直接耦合式强迫换流原理图图5-8 直接耦合式强迫换流原理图图5-9 电感耦合式强迫换流原理图图5-9 电感耦合式强迫换流原理图图5-10 三相电压型桥式逆变电路图5-10 三相电压型桥式逆变电路图5-11 电压型三相桥式逆变电路的工作波形 图5-11 电压型三相桥式逆变电路的工作波形 图5-12 单相桥式电流型（并联谐振式）逆变电路图5-12 单相桥式电流型（并联谐振式）逆变电路图5-13 并联谐振式逆变电路工作波形图5-13 并联谐振式逆变电路工作波形图5-14 串联二极管式晶闸管逆变电路图5-14 串联二极管式晶闸管逆变电路图5-15 换流过程各阶段的电流路径 图5-15 换流过程各阶段的电流路径 图5-16 串联二极管晶闸管逆变电路换流过程波形图5-16 串联二极管晶闸管逆变电路换流过程波形图5-17 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲图5-17 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲图5-18 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形 图5-18 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形 图5-19 用PWM波代替正弦半波 图5-19 用PWM波代替正弦半波 图5-20 单相桥式PWM逆变电路图5-20 单相桥式PWM逆变电路图5-21 单极性PWM控制方式波形图5-21 单极性PWM控制方式波形图5-22 双极性PWM控制方式波形 图5-22 双极性PWM控制方式波形 图5-23 三相桥式PWM型逆变电路图5-23 三相桥式PWM型逆变电路图5-24 三相桥式PWM逆变电路波形图5-24 三相桥式PWM逆变电路波形图5-25 规则采样法图5-25 规则采样法图 5-26 三相SPWM逆变器仿真模型 图 5-26 三相SPWM逆变器仿真模型 图5-27 SPWM逆变器模型的参数设置 a)多功能桥对话框 b) PWM发生器对话框图5-27 SPWM逆变器模型的参数设置 a)多功能桥对话框 b) PWM发生器对话框 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 a) 逆变器输出a相电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 a) 逆变器输出a相电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 b) 逆变器输出b相电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 b) 逆变器输出b相电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 c) 逆变器输出c相电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 c) 逆变器输出c相电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 d) 逆变器输出线电压波形 图5-28 三相SPWM逆变器输出电压波形 d) 逆变器输出线电压波形 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 a) 逆变器输出三相电流波形图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 a) 逆变器输出三相电流波形图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 b) 相电压基波有效值 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 b) 相电压基波有效值 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 c) IGBT承受的电压 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 c) IGBT承受的电压 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 d) IGBT通过的电流 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 d) IGBT通过的电流 图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 e) IGBT通过的电流有效值图5-29 逆变器电流、电压及IGBT承受的电压和电流 e) IGBT通过的电流有效值null