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实现修改参考PWM逆变器的谐波减少使用Matlab / Simulink仿真

G。Sudha王妃1,Rasool Ahemmed.SK2,N.Lavanya3
  1. M。KL大学理工大学学生,部门的EEE Vaddeswaram,托尔地区,印度
  2. 助理教授,EEE称,K L大学Vaddeswaram,托尔地区,印度
  3. 研究学者,EEE称,K L大学Vaddeswaram,托尔地区,印度
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文摘

本文试图分析中的主导谐波正弦PWM逆变器输出交流源。新技术减少这种谐波PWM逆变器输出通过修改参考波形,提出了利用MATLAB仿真。



关键字

逆变器、Sinusoidal-PWM修改参考,减少谐波,涟漪,快速傅里叶变换。

介绍

dc / ac逆变器的目的是产生一个正弦交流电压控制级和频率。逆变器广泛应用于许多应用程序如UPS和交流电动机驱动器。有许多类型的逆变器。pulse-width-modulated (PWM)逆变器[1]是最青睐的工业应用。PWM逆变器的控制方案大致分为编程PWM逆变器和正弦脉宽调制逆变器。正弦脉宽调制方法在许多应用程序中很受欢迎。
与PWM的主要问题之一是谐波的存在。载波频率的高次谐波相对容易过滤掉,但级低阶谐波小,导致问题在某些PWM逆变器的应用程序。为了减少这些低阶谐波的各种技术。正弦脉宽调制(SPWM)技术用于生成门脉冲。变频调速技术是广泛应用于工业。
变频调速是一个非常简单的技术来减少谐波。在这个技术脉冲级将只常数和脉冲持续时间(宽度)可以改变。[2]在这个纯正弦波与载体(三角形)波和生产门脉冲。正弦波基本频率和载波可以超过基本频率。
变频调速的优点:
1。与PWM输出电压控制更容易比其他方案,可以实现没有任何额外的组件。
2。低阶谐波最小化或消除。
3所示。过滤需求最小化为低阶谐波消除和高阶谐波更容易过滤。
4所示。它有非常低的功耗。

测试系统

基本上,全桥单相逆变器被称为h桥逆变器如图1所示。全桥逆变器可以提供双极或单相输出电压切换。单相逆变器的最优消谐超过双逆变器。h桥逆变器电路由四个主要开关和四个随心所欲的二极管。[3]据four-switch组合,三个输出电压水平,+直流,直流和0可以合成的电压还有Vab如图2所示。
用于研究的各种参数表我在本文中列出。
逆变器的输出电压,如图2所示。输出电压基本和一些谐波叠加由于切换。图3显示了谐波含量还有Vab利用FFT分析
fc比fmaffects PWM逆变器的输出电压谐波含量。这一比率的影响几乎是见过只有当这个比例很小。足够高的比率,即。,���� ���� > 9, than the effect of this ratio on harmonics is negligible.

电路拓扑结构

图4显示了一个基本的单相逆变器的电路配置称为H -桥。4 H -桥逆变器由IGBT开关如图所示。

控制方案

根据消除谐波控制方案提出了修改参考正弦波逆变器。图5显示了方案的框图模型为n (n + 2)一次谐波消去法即。,第3和第5次谐波或5日和7日谐波等将被淘汰。
逆变器的输出电压还有Vab istakenα-组件和延迟通过90度得到¯害怕害怕一个½¯½-组件。锁相环路是应用于参考正弦波获得的角度信息nθ(n + 2)θ,其中n是谐波以被消除。转换Eq。1所示将α-一个¯害怕½¯½来吗——量化宽松量,感兴趣的谐波成为直流数量。
图像
图像
低通滤波器(LPF)切断频率1赫兹,应用于提取直流数量。经过合适的PI控制器,反向转换Eq。2所示完成α组件的电压。
图像
这个信号中减去参考并与承运人的生成转换脉冲(S1)。这个框图显示消除两个谐波(第3和第5)。这个方案可以扩展到包括其他谐波也以类似的方式。

仿真结果

图4中所示的系统在MATLAB模拟控制方案图5所示。结果消除第3和第5主导一次谐波与FFT分析如下图7所示

结论

摘要流行的正弦PWM技术控制方案,可以减少任何两个主导一次低阶谐波,提出。由于没有硬件要求,方案可靠和经济。此外,通过使用多级逆变器我们可以提高在未来。

承认

我们借此机会表达我们最深的gratitudeand感谢所有帮助我们的人都直接或间接地向成功完成这篇论文。

表乍一看

表的图标
表1

数据乍一看

图 图 图
图1 图2 图3
图 图 图
图4 图5 图6

引用

  1. 1。默罕默德·h·拉希德,“权力Electronics-Circuits,设备和应用程序”。

  2. 2. l。UMANAND,“权力Electronics-Essentials和应用程序”。

  3. 注:BHIMBRA,“电力电子”。

  4. 雷诺数射线,d . Chatterjee和”栏目Goswami炮轰道:,“应用程序算法技术的谐波消除PWM逆变器”,应用软计算日报》9卷,4号,2009年9月,页1315 - 1320。

  5. D.G.在福尔摩斯和助教力宝”,对权力的脉冲宽度调制Converters-Principles和实践”,IEEE出版社系列电力工程,威利跨学科出版,2003年。