两电平三相PWM电压逆变器MATLAB仿真分析

Three-phase Two-level PWM Converters (discrete)

两电平三相PWM电压逆变器

1、原理分析

如图1，该系统主要由两个独立的电路说明两个两电平三相的PWM电压源逆变器。

每个PWM电压源逆变器输入为一个通过三相变压器二次侧得到的交流电，变压器数据为：1kw,208V/ rms 500 var 60Hz。

电路中所有转换器属于开环控制，其中PWM发生器是属于离散模块的，这个模块可在离散控制模块库中查找。

这两个电路使用相同的直流电压(Vdc = 400V)、载波频率(1080赫兹)、调制指数(m = 0.85)与生成频率(f = 60赫兹)。

采用变压器漏电感和负载电容进行谐波滤波。 这两个电路是:

1、三相、两电平转换器(单/三桥臂，六开关器件);

2、三相、两级转换器(双/三桥臂，十二开关器件的H型结构)

图1 两电平三相PWM电压逆变器仿真图

2、参数设置

1、通用桥

图2 通用桥参数设置

如图2，参数分别为：

·Number of bridge arms：桥臂数量，可以选择1、2、3相桥臂，构成不同形式的整流器

·Snubber resistance Rs（Ohms）：缓冲电阻Rs，为消除缓冲电路，可将

Rs参数设置为inf。

·Snubber capacitance Cs(F)：缓冲电容Cs，单位F，为消除缓冲电路，可将缓冲电容设置为0；为得到纯电阻，可将电容参数设置为inf。 ·Resistance Ron(Ohms)：晶闸管的内电阻Ron，单位为Ω。

·Forward voltage Vf(V)：晶闸管元件的正向管压降Vf和二极管的正向管压降Vfd，单位为V。

·Measurements：测量可以选择5种形式，即None（无）、device voltages（装置电压）、Device currents（装置电流）、UAB UBC UCA UDC（三相线电压与输出平均电压）或All voltages and currents（所有电压电流），选择之后需要通过Multimeter（万用表模块）显示。

2、变压器

图3 三相、两电平转换器变压器参数

如图3，变压器参数为：

·Nominal power and frequency:标称额定功率Pn（VA）和变压器额定频率频率fn(Hz)。

·Winding 1 (ABC) connection：一次绕组的接线方式，一次绕组的连接方式选择。

·Winding parameters：一次绕组的参数，一次绕组的线电压有效值（V）、电阻（pu）和漏抗（pu）。

·Winding 2 (abc) connection：二次绕组的接线方式，二次绕组的连接方式选择。

·Winding parameters：二次绕组的参数，二次绕组的线电压有效值（V）、电阻（pu）和漏抗（pu）。

·Saturable core：铁心的饱和状态，若选择该项，则模拟饱和状态的变压器。

·Magnetization reactance Rm：励磁铁芯电阻，反应变压器铁心损耗的励磁电阻（pu）。

·Magnetization reactance Lm：励磁铁芯电感，变压器的励磁电感（pu）。若变压器铁心选择饱和状态，则该参数为零。若变压器铁心饱和状态不被选中，则需要输入该参数。

·Saturation characteristic：饱和特性，只有选中变压器铁心饱和状态时才显示这个参数，它是包含电流/磁链的序列值。

·Specify initial fluxes：磁链初始值，若选中该项，则磁链初始值参数用 [phi0A phi0B phi0C]表示。

·[phi0A phi0B phi0C]：只有选中变压器初始磁链和饱和铁心参数后才显示这项，给定变压器每项磁链的初始值。

·Measurements：测量，通过选择三相变压器绕组的电压、电流、磁链等变量就可以进行相应的测量。

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