三相方波逆变电路的建模及应用**。
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本文采用应用最广的三相桥式逆变电路。电力电子器件采用igbt器件,负载为电阻/阻感负载,如图1,可以看成由三个半桥逆变电路组成。
图1 三相电压型桥式逆变电路。
工作方式:电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式也是180°导电方式,即每个桥臂的导电角度为180°,同一相(即同一半桥)上下两个臂交替导电,各相开始导电的角度依次为120°。这样,在任一瞬间,将有三个桥臂同时导通。
可能是下面一个臂下面两个臂,也可能是下面两个臂下面一个臂同时导通。因为第次换流都是在同一相上下两个臂之间进行的,因此也被称为纵向换流。导通顺序为(5,6,1),(6,1,2)(1,2,3)(2,3,4)(3,4,5)(4,5,6),(5,6,1)。
图1-2(为了更加清楚。在图中给igbt1的触发信号幅值为1,igbt2幅值为2,igbt3的幅值为3,igbt4的幅值为4,igbt5的幅值为5,igbt6的幅值为6)
模型**:该模型是在matlab中建立的,利用其中的simulink来进行具体的**。可以通过修改电路参数来观察到电路输出的变化。
主要有igbt,直流电源,电流表,电压表,示波器(scope),脉冲发生器(pause generation),电阻(rlc branch),二极管(diode)。
具体参数设置如下:
igbt:ron为0.01,lon为1e-6,vf为1v,rs为10000,cs为inf,tf为1e-6,tt为1e-6,ic为0。
直流电源:幅值为100v。
脉冲发生器:1-6号脉冲发生器幅值均为5v,周期为0.000006秒,脉冲宽度占周期的50%。
1号脉冲发生器的相位延迟为0秒,2号脉冲发生的相位延迟为0.000001秒,3号为0.000002秒,4号为0.
000003秒,5号为0.000004秒,6号为0.000005秒。
rlc branch:电阻为10ohm,电感为0,电容为inf。
二极管:ron为0.01,lon为0,vf为0.8v,ic为0,rs为inf,cs为250e-9
**结果:**时间长为0.000018秒,即为三个周期。
输出电路电流如下图,即scope中的图形:
电源两端电压为:
igbt1的波形:包括两条波形,其中粉色的为电压波形,黄色为电流波形。
u相、v相、w相的电压波形如下:(黄色是u相,粉色为v相,蓝色为w相)
u相与v相间电压为波形如下:
2.rlc branch中设置电阻为10哦hm,电感为0.00001h(0.01mh),其它元件参数不变,**结果如下:
主电路电流波形如下:
igbt1的波形:包括两条波形,其中粉色的为电压波形,黄色为电流波形。
u端与v两端的电压为:
u相、v相、w相的电压波形如下:(黄色是u相,粉色为v相,蓝色为w相)
3.rlc branch中设置电阻为100ohm,电感为0.00001,其它元件参数不变,**结果如下:
输出电路电流波形如下:
igbt1的波形:包括两条波形,其中粉色的为电压波形,黄色为电流波形。
u相、v相、w相的电压波形如下:(黄色是u相,粉色为v相,蓝色为w相)
u、v两相电压波形为:
4.rlc branch中设置电阻为100ohm,电感为0.01,其它元件参数不变,**结果如下:
输出电路电流波形如下:
igbt1的波形:包括两条波形,其中粉色的为电压波形,黄色为电流波形。
u相、v相、w相的电压波形如下:(黄色是u相,粉色为v相,蓝色为w相)
u、v两相电压波形为:
**结果分析:
1.示波器输出的均是有效值。
2.当负载为阻感负载时,为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
3.输出的u相,v相,w相,电流、电压波形相同,只是在相位上相差120°
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