18KVA三相逆变器设计与模拟
姓 名： 卢曰海
班 级： 11电气4班
学 号： 1110200a11
同组同学： 熊瑶 张强 张亮
目录
1.1技术要求 1
1.三相逆变器电路 1
1.3交-直交变压变频器交-直交变压变频器中的逆变器通常连接到三相桥式电路，以输出三相交流变频电源。图为6个电力电子开关设备VT1 ~ VT6 由开关符号组成的三相逆变器主电路代表任何电力电子开关设备。
三相电压逆变电路拓扑图
交-直-交变压变频器控制每个开关设备的轮流导通和关闭，使输出端获得三相交流电压。在某一时刻，控制一个开关设备的关闭和另一个设备的导通，实现两个设备之间的转换。三相桥逆变器中有180个°导通型和120°导通型有两种换流方式。 图2 负载输出电路
负载电感最小值计算
负载无功功率为 3-1
负载电感抗为 3-2 负载电感L1为 (3-3)
负载电阻最小值计算
当cos 1.负载电阻计算公式为公式(3-1)；cos 0.8时，负载电阻计算公式为公式(3-2) 3-4 (3-5)
1.5滤波电容计算
滤波电容与负载并联，对逆变电路的输出电流影响很大。因此，在设计滤波电路时，选择滤波电容取滤波电容抗是负载电感抗的两倍
滤波电容抗为 4-1
滤波电容C为 4-2
实际取值360uF,由3个100uF的电容和6个10uF的电容构成
实际电容阻抗值为 (4-3)
1.当6没有隔离变压器时，逆变器输出电流的有效值
长期最大电流为 (5-1) 短期最大电流为 (5-2)
1.7.没有隔离变压器时，逆变器输出电流峰值
长期电流峰值为 (6-1)
短期电流峰值为 (6-2)
1.8滤波电感计算
1.滤波电感的作用 1 .谐波电压降低输出电压 2 .确保滤波电压的传输
2.设计滤波器时应注意以下问题 1 .滤波电路的固有频率应远离输出电压中可能出现的谐波频率(例60倍频) 2 .应远小于1(即 3 .应较小
根据设计滤波器时应注意的要求选择
滤波电感L为 (7-1)
实际取值为2mH
因此，滤波电感抗为 7-2
滤波电路的固有频率为 (7-3)
满足要
1.9逆变电路输出电压
如图3所示
图3 过滤波及负载部分的电路图
过载2倍：
1.时间(即纯阻性)
电感电流与之间的夹角是 (8-1)
电感电流为 8-2
电感压降为 8-3
逆变电路的输出电压为
(8-4) 2.时间(即阻感)
负载电感电流与滤波电容电流的差异 8-5
与之间的夹角为 (8-6)
电感电流为 8-7
电感压降为 8-8
逆变电路的输出电压为
V 8-9
1.10主开关装置的耐压性
根据所有工作条件下的最高电压，主开关设备的最高电压一般出现在输入电压最高、输出负荷最轻时，选择主开关设备的耐压性是实际工作电压的两倍。
过载时取逆变电路输出电压的两倍，即。实际选择650V耐压开关装置。
1.输出滤波模型11
如图4所示，输出滤波电路图 图4 输出滤波电路
以下关系是根据输出滤波电路编写的 (9-1) (9-2)
公式(9-1)、(9-2)变换形式后的公式(9-3)、(9-4) (9-3) (9-4)
如图5所示 图5 输出滤波模拟模型
输出电压Vo与输入电压Vi的关系式为 (9-5)
闭环输出电压：
闭环系统特征方程： ……
闭环系统的动态响应性能取决于S平面上闭环极点的分布位置。
对立导极点决定了高级系统的动态性能：
主导极点：
极端配置规则希望特征方程： ……
对比、有： ...3
其中，，，
以上数据上述数据和代入：
(N取10)
建立模型：
1.12.整个三相逆变模拟图：
内部小模块：
2.1 abc到dq和dq到abc
3.三相输出电压波形(分别为abc)与a相突减载，a相突加载时波形：
分析：当突减负载时，电压先增大，后回到正常，而当突然增加负载时电压突然减小后回到正常。
A相傅里叶波形分析：
B相傅里叶波形分析：
C相傅里叶分析：
分析：对ABC三相傅里叶分析后THD值小于5%，仿真效果好，符合题目要求。
1.12经验：通过这几天的努力，三相逆变电路的设计和模拟终于完成了。通过这种设计和模拟，我巩固了以前的电力电子知识，增加了我对电力电子的热爱。另一方面，我可以更熟练地使用它MATLAB可视化仿真工具Simulink这款软件。特别是在这个过程中，经常使用很多Simulink工具模块，让我对MATLAB模拟有更深的理解，尤其是这次通过模拟三个电压桥逆变电路，为我以后学习