H桥逆变器SPWMMATLAB仿真.docx
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H桥逆变器SPWMMATLAB仿真
MATLAB仿真技术大作业
题目:
H桥逆变器SPWM仿真
单相逆变器(H桥)。
直流电压500V,使用直流电压源模块;逆变器用UniversalBridge模块,器件选IGBT。
负载用阻感串联负载,电阻1,电感15mH。
使用三角波作为载波,载波频率750Hz,调制度0.8,基波频率50Hz。
仿真时间0.2秒,使用ode23tb求解器。
本次仿真关注稳态时的情况。
分析谐波成分时,取0.1秒之后的2个工频周期的波形进行分析,基波频率50Hz,最大频率3500Hz。
1、双极性SPWM仿真
采用双极性SPWM,完成以下内容:
(1)在同一副图中,画出载波与调制波的波形
;
(2)记录逆变器的输出电压(即负载两端的电压)波形,采用Powergui模块中FFTAnalysis子模块进行谐波分析,
(3)
(a)分析基波电压是否与理论公式相符;
基本相符,理论值为500*0.8=400,实际值400.3,相对误差0.75%
(b)分析电压谐波成分,并给出结论;
谐波集中在载波频率(750hz)及其整数倍附近
(3)记录负载电流的波形,并进行谐波分析。
谐波分析
负载电流谐波成分与电压基本一致。
2、单极性SPWM仿真
采用单极性SPWM,重复上述仿真,即,完成以下内容:
(1)在同一副图中,画出载波与调制波的波形;
(2)记录逆变器的输出电压(即负载两端的电压)波形,采用Powergui模块中FFTAnalysis子模块进行谐波分析,
谐波分析
(a)分析基波电压是否与理论公式相符;
基本相符
(b)分析电压谐波成分,并给出结论;
谐波分别很散,与理论不符
(3)记录负载电流的波形,并进行谐波分析。
(4)对比分析单极性SPWM,双极性SPWM输出电压谐波成分的特点,在相同LC滤波器参数时,其负载电流THD的情况。
单极性谐波应该少,实际仿真结果反而多?
3、级联H桥逆变器仿真
两个H桥级联,每个桥的逆变器参数都与前面的相同。
负载为阻感串联负载,电阻1,电感15mH。
两个H桥采用如下图所示调制方法,其中Vcr1,Vcr1-为上部H桥的载波,Vcr2,Vcr2-为下部H桥的载波,载波频率为750Hz;Vm为调制波,调制度0.8,基波频率为50Hz。
上部H桥脉冲产生条件为:
Vm>Vcr1时,Vg1=1,Vg2=0;Vm 下部H桥脉冲产生条件为: Vm>Vcr2时,Vg1=1,Vg2=0;Vm 完成以下内容: (1)记录每个H桥的输出电压波形; 上桥 下桥 (2)记录逆变器的输出电压(即负载两端的电压)波形,并进行谐波分析; (3)记录负载电流的波形,并进行谐波分析。 (4)与1、2的仿真结果对比,可以得到什么结论? 级联使得输出电压和电流加倍,容量扩大至四倍。
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