自動化專業(yè)畢業(yè)論文--SVPWM逆變器的設計與實現(xiàn)

共40頁，包括整個設計的計算及電路分析

摘要
近年興起的空間矢量脈寬調制（SVPWM）技術具有諧波小，直流電壓利用率高，易于數(shù)字化實現(xiàn)等優(yōu)點，因而廣泛應用于逆變技術中。本文通過三相阻感星型連接負載，對三相電壓型逆變器做了相關研究。分析了SVPWM控制技術的基本原理及相應的控制算法。該方法根據(jù)α-β復平面空間中的狀態(tài)開關矢量，直接合成參考電壓空間矢量，進行相關矢量作用時間的求取。計算量適中，實時性好，逆變器輸出電流諧波小，電機轉矩脈動小。同時給出了相關的數(shù)學推導來證實相關原理和算法理論。之后根據(jù)這一理論利用MATLAB/SIMULINK動態(tài)仿真工具來實現(xiàn)對SVPWM控制算法的動態(tài)仿真。 本文建立了三異步電動機在旋轉坐標系下的數(shù)學模型，利用模型進一步討論了空間矢量脈寬調制技術原理，再利用MATLAB對電壓源型SVPWM交流調速系統(tǒng)進行了仿真，給出了仿真結果，并進行了分析。仿真結果表明，采用SVPWM技術的感應電動機變頻調速系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，性能優(yōu)越，大大改善了電機的運行品質，提高了逆變器的母線電壓利用率。仿真結果證實了相關理論，達到了預期效果。在世界能源形勢日益緊張的今天，SVPWM控制技術在逆變節(jié)能方面具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：空間矢量脈寬調制；逆變技術；SIMULINK動態(tài)仿真；矢量控制

目 錄
摘要 ........................................................................ I
Abstract ................................................................... II
1 緒論 ...................................................................... 1
1.1 引言 .................................................................... 1
1.2 逆變技術 ................................................................ 1
1.2.1 PWM脈寬調制技術 ...................................................... 3
1.2.2 SVPWM技術概述 ........................................................ 4
1.3 課題研究意義和完成的內容 ................................................ 5
1.3.1 課題研究意義 .......................................................... 5
1.3.2 本論文主要完成的工作 .................................................. 6
2 三相電壓型換流器SVPWM原理 ................................................ 7
2.1 三相橋式電壓型逆變器結構分析 ............................................ 7
2.2 空間坐標系建立與轉換 .................................................... 8
2.2.1 三相靜止坐標系a-b-c模型建立 .......................................... 8
2.2.2 兩相旋轉坐標系d-q模型與坐標變換 ..................................... 10
2.3 空間矢量脈寬調制基本原理分析 ........................................... 12
2.4 空間電壓矢量的調制法則數(shù)學推導 ......................................... 14
2.5 SVPWM控制算法分析 ..................................................... 16
2.5.1 參考電壓矢量Vref扇區(qū)判斷 ............................................. 17
2.5.2 各扇區(qū)中基本矢量作用時間 ............................................. 18
2.5.3 電壓空間矢量切換點 ................................................... 19
3 SVPWM的仿真研究 ......................................................... 21
3.1 MATLAB/SIMULINK環(huán)境簡介 ............................................... 21
3.2 SVPWM控制算法仿真 ..................................................... 22
3.2.1 SVPWM仿真主接線圖 ................................................... 22
3.2.2 SVPWM控制算法的實現(xiàn) ................................................. 24
3.3 仿真結果分析 ........................................................... 29
3.3.1 帶三相阻感型負載的逆變波形分析 ....................................... 29
3.3.2 帶小型異步電機仿真結果 ............................................... 31
3.4 仿真分析小結 ........................................................... 32
4 總結 ..................................................................... 33
參考文獻 ................................................................... 34
致謝 ....................................................................... 35