基于SVPWM三相逆变器的仿真与设计

摘要

能源是人们生活以及经济发展的最重要来源。第二次工业革命以后，煤炭、天然气、石油等人类主要使用的能源，然而这些能源是有限的，伴随经济的高速发展以及人口的数量的急剧增长，能源开采日益增大，能源的开采虽然满足了人类正常的生活需求，但是却带来了很大的环境污染问题。为了解决这个问题，人类开发了新的能源，例如核能，风能，太阳能等，新能源的使用不会对环境造成任何污染。随着这些年光伏产业的发展，光伏逆变器的技术日趋成熟，并且得到广泛的应用。
　　本文首先介绍了逆变器的意义、国内外逆变器的研究现状。其次，介绍了在逆变器应用时间很长的PWM技术；然后对空间矢量调制技术（SVPWM）的原理进行了详细的分析，详细地介绍了扇区的判断，基本矢量作用时间的推导以及本设计中使用的调制方式七段式。在原理分析的基础上，利用MATLAB/SIMULINK搭建了扇区判断模块，作用时间模块，利用各个模块搭建了三相开环和闭环逆变系统，并且对逆变出的三相电的仿真结果进行了分析。在仿真实现的基础上完成以DSP芯片TMS320F2808为控制器的三相逆变的硬件设计，包括最小系统、IGBT桥式电路的驱动、保护电路的设计。软件设计中采用中断模式以及增减计数器模式输出SVPWM驱动波，驱动逆变桥式电路，实现三相逆变。在实验的最后阶段，用示波器对逆变出的波形进行测试，基本达到预期标准。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究意义

1.2 SVPWM的特点及研究

1.3 本文研究主要内容

第2章 PWM技术原理

第3章 空间电压矢量SVPWM原理

3.1 Clark变换和Park变换

3.2 SVPWM基本原理

3.3 SVPWM调制与分析

3.4 SVPWM控制算法

第4章 系统的控制策略及Matlab/Simulink实现

4.1 空间电压矢量调制SVPWM各模块的仿真模型

4.2 开环三相逆变器的Simulink仿真

4.3 闭环三相逆变器的Simulink仿真

第5章 三相逆变器系统设计

5.1 三相逆变器硬件设计

5.2 三相逆变器主控板设计

5.3 驱动板设计

5.4 开环三相逆变器软件设计

5.5 实验结果

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文情况

附 录