本文研究的单相电压型逆变电路中,一把用来对IGBT等开关器件进行控制的都是PWM控制方式。在PWM调制中,由于调制信号波的不同有正弦波调制和方波调制之分。其中方波调制可以较为高效地利用直流测的电源,但是它输出端电压的谐波含有率也不低,同时方波调制得到的输出电压波形正弦度较差也是一个问题。而通过SPWM调制可以使输出电压波形正弦度较好,所以现阶段已经广泛应用于各个领域,然而无法忽视的是其谐波问题仍然很严重。尽管PWM技术的不断发展促进着调速性能的不断提升,变频器的应用也越来越广泛,但是通过PWM调制的逆变电路也有一个明显的缺陷,它的输出电压谐波含有率较高,这些谐波会对周围的各种电气设备造成恶劣的影响。例如对于异步电机而言,电机转动的速度也会不断地发生改变。异步电机中的电枢绕组会受到谐波的影响,从而使电磁转矩发生变化,除此之外,它还会增加异步电机的金属损耗,降低输出效率产生噪声污染,更甚者这些高次谐波甚至会破坏电机。通信设备以及相关的电子设备也会受到谐波的波及,对正常工作造成负担。因此研究单相电压型逆变电路的谐波特性显得越来越重要,它可以作为抑制通用变频器谐波的理论依据,研究如何克服谐波带来的负面效应。
1.2 国内外的发展趋势及存在问题
1.3 本课题的主要研究内容
本次课题主要研究内容是单相电压型逆变电路的谐波特性,主要用来对电路进行建模和仿真分析的工具是MATLAB。因此我首先分析了单相电压型逆变电路的结构与工作原理,研究了它的移相调压方式,然后运用IMULINK进行建模仿真,并藉由其中的FFTAnalysis工具对输出电压进行了频谱分析,得出了其不同移相方式下的谐波分布规律,并与理论分析相比较验证了理论分析的结果。
此外本文还重点研究了正弦脉宽调制(SPWM)的逆变电路的谐波特性。首先要做的是对单相全桥逆变电路输出电压的谐波特性的理论分析,得出了载波比、调制度以及负载参数对输出电压总谐波畸变率之间的关系。然后利用MATLAB对SPWM调制的逆变电路输出电压的波形进行了仿真分析,得到了输出电压的谐波分布特征,并通过改变电路中的一些参数观察这些参数对谐波规律的影响,得出输出电压总谐波畸变率与调制度载波比以及负载之间的关系,最后再将其与理论分析的结果相比较以验证理论分析。
单相电压型逆变电路的谐波MATLAB仿真分析+源代码(3):http://www.chuibin.com/zidonghua/lunwen_205067.html