三相逆变器仿真matlab,在MATLAB中实现三相电压型逆变器仿真

收稿日期 :199910212 基金项目 :广东省重点学科基金资助项目(970001) . 作者简介 :王晓毛(1973 - ) ,男 ,97级研究生;主要研究方向:电力电子技术及有源电力滤波器. 在 MATLAB 中实现三相电压型逆变器仿真王晓毛 ,邓则名 ,冯垛生 (广东工业大学电气工程及自动化系 ,广东广州 510090) 摘　要 :首先对非线性器件组成的三相电压型逆变器建立数学模型 ,然后在 MATLAB 的 SIMULINK工具环境中加以实现 ,最后做成一个通用模块 ,可以对凡是涉及到三相全桥电压型逆变器的控制系统实现仿真研究. 关键词 :三相电压型逆变器 ;MATLAB ;SIMULINK;仿真中图分类号 :TM921. 51 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :1007 - 7162(2000)020024205 MATLAB 语言[1]是一种功能强大的控制系统计算机辅助设计和仿真语言 ,尤其是它提供的SIMULINK仿真工具具有图形化、模块化界面 ,易于实现很多控制系统仿真 ,可以避免大量时间用于编制仿真程序. 但在 MATLA 5. 1 以前版本所提供的模块中没有三相全桥逆变器模型 ,而三相全桥逆变器在控制系统中如电机调频、高频开关电源、谐波和无功功率补偿[2]等系统中应用最为广泛. 为此 ,本文提出一种三相全桥逆变器数学模型并在 SIMULINK环境下加以实现和做成一个通用模块 ,给出了应用这个模块的一个仿真实例的仿真结果. 1 　原理三相全桥逆变器有大功率晶体管(GTR) ,功率场效应晶体管(MOSFET) ,绝缘栅双极晶体管(IGBT)等器件. 这些器件一般由 6 个开关管组成 ,在仿真中可以用一个理想开关 S 来代替每个开关管 ,用图 1 所示电路模型来等效. 逆变器通断规律是 : ①同一桥臂的两个管子不能同时导通; ②总有 3 个管子是导通的. 这样 6 个管子就有 8 种组合方式,即 : S1 S2 S3 , S2 S3 S4 , S3 S4 S5 , S4 S5 S6 , S5 S6 S1 , S6 S1 S2 , S1 S3 S5 , S2 S4 S6. 图 1 　等效电路模型设第 i 个管子导通时 Si = 1 ,否则 Si = 0 ,即 Si = 1 ,第 i 个管子导通; 0 ,第 i 个管子截止( i = 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6) . 假设 ,电感 La = Lb = Lc = L ,直流侧电容器电压 Vd 保持不变 ,则可得到 8 种开关状态下的微分方程组,并综合之可得到系统的微分方程组为 : (1 + T1) L dica dt + (2 T1 - 1) L dicc dt + ( S4S12T3) Vd = 0 , 第 17 卷第 2 期2000 年 6 月广东工业大学学报 Journal of Guangdong University of Technology Vol17 No12 　June 2000 (1 + T2) L dicb dt + (2 T1 - 1) L dicc dt + ( S6S32T3) Vd = 0 ,i ca + icb + icc = 0. 其中 : T1 = S2 S3 S4 + S5 S6 S1 , T2 = S3 S4 S5 + S6 S1 S2 , T3 = S2 S4 S6 + S1 S3 S5. 由上述微分方程组得到下列微分方程组 : L dica dt = Sa ( k) Vd , L dicb dt = Sb ( k) V

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