交-直-交变频调速系统仿真研究修改版V(6)

uUN'Y 轴oUd X 轴2tuVN'Y 轴 X 轴otuWN'Y 轴o X 轴tuUVUd X 轴oUd6Y 轴tuNN'Y 轴o X 轴Ud3tuUNY 轴o X 轴tiUY 轴o X 轴tidY 轴o X 轴t图3-6（b）电压型三相桥式逆变电路的工作波形

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电压型逆变电路主要有以下特点：

(1) 直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，

直流回路呈现低阻抗。

(2) 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗

角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗的情况的不同而不同。

(3) 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用

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，也就是IGBT。

在三相逆变电路中，应用最广的是三相桥式逆变电路。采用IGBT作为作为开关器件的电压型三相桥式逆变电路如图3-6（a）所示可以看成由三个半桥逆变电路组成。

图3-4电路的直流侧通常只有一个电容器就可以了，但为了分析方便，画作串联的两个电容器并标出了假象中点N'。和单相半桥、全桥逆变电路相同，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相差120°。这样，在任一瞬间，将有三个桥臂同时导通。可能是上面一个臂下面两个臂，也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。因为每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行的，因此也被称为纵向换流。

3.3.2 逆变器实验研究分析 (1)建模和设置参数：

根据三相电压型桥式逆变电路的原理图和实验过程中要求观测的波形，在模型窗口中引入模块并设置参数如下：

1)从 Electrical Sources 模块库中复制（用鼠标拖拉）直流电压源模块到模型窗口中。电压Phase-to-phase rms voltage设置值为600V，其它值采用默认值。

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2) 从Power Electronics模块库中复制一个通用三相电桥模块。参数设置为

Ron?0.0001，其他采用默认值，设置Power electronic device为IGBT-Diode bridge。

3) 从Elements模块库中选择一个异步电机，参数设置如下：感应电机模块的参数为：Pn?2KW，Vn?380V，fn?50HZ，Rs?0.435ohm，L1s?2.0?10?3H，

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'?3?3Rr'?0.816ohm，L1kg?m2，极对数r?2.0?10H，Lm?69.3?10H，J?0.089P?2。

4）从 Sinks 模块库中复制4个示波器模块 Scope，通道数设置为 2和1。 5）其中的调制脉冲发生模块可在Power System工具箱直接选取。 其逆变的仿真电路和波形如下所示(uUV)：

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DiscretePWM Generator6 pulsesg+AB-CPulsesTmAmBC10ir,is (A)Vdc -K-rpmIGBT inverter4KW - 38050 Hz - 1430 rpmvab (V)N (rpm)Te (N.m)vab+v- 图3-7 利用异步电机负载的仿真模型 按图3-7搭建仿真电路模型，选用的主要模块的名称及提取路径见表3-2: 表3-2 仿真电路模块名称及提取路径 模块名 提取路径 1. 6脉冲发生器6-Pulse Generator SimPowerSystems/ExtraLibrary/ControlBlocks 通用桥式电路模块Universal Bridge SimPowerSystems/Electrical Source 三相电压源 SimPowerSystems/Power Electricnics 串联RLC支路R SimPowerSystems/Elements 电压表模块 SimPowerSystems/Measurements 电流表模块 SimPowerSystems/Measurements 异步电机模块 SimPowerSystems/ Electrical Source 示波器Scope Simulink/Sinks

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