桥式可逆PWM变换器Matlab仿真综述.docx

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桥式可逆PWM变换器Matlab仿真综述

作业：

桥式可逆PWM变换器的主电路由四个IGBT组成一个H桥，并且每一个IGBT上均反并联有电力二极管，电力二极管起到续流的作用

采用以下2种方式进行仿真，并进行比较分析：

●Simulink的SimPowerSystems

●OrCADPSpice

要求在文件组中画出详细的原理图、给出元件的详细模型和参数、仿真设置参数和仿真结果并进行分析。

讨论分类情况如下：

（一）占空比为90％时对系统的分析;

（二）占空比为50％时对系统的分析;

（三）占空比为10％时对系统的分析;

在上面所分的三大类中，每一种又分为三小类。

从而对该系统的分析尽量达到全面。

三小类为：

1电动机所带负载为轻载时的情况；

2电动机所带负载为适当负载时的情况；

3电动机所带负载为重载时的情况；

1、Simulink的SimPowerSystems

（1）原理图如下图所示

（2）元器件参数设置

脉冲发生器：

逻辑算符：

IGBT：

直流电机参数：

直流电机的励磁电压110V，励磁电流0.5A，额定转速2400r/min，负载转矩1.15N·m。

（一）、占空比为90％时对系统的分析;

电动机所带负载为轻载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

电动机所带负载为适当负载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

电动机所带负载为重载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

从以上波形图可以看出，当占空比为90％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。

而转速在不同的负载下是变化的，轻载时转速略高于额定转速；适当负载时为额定转速；重载时低于额定转速。

电机启动时会产生较大的电枢电流，当转速趋于平稳的时候电枢电流趋近于零。

转矩的变化跟电枢电流近似。

（二）占空比为50％时对系统的分析;

电动机所带负载为轻载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

电动机所带负载为适当负载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

电动机所带负载为重载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

从以上波形图可以看出，当占空比为50％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。

而电机输出的平均电压近似为零，电机反转，而且转速随负载转矩的增大而增大。

电枢电流和转矩随负载的增大而增大，并最终趋于平稳。

（三）占空比为10％时对系统的分析;

电动机所带负载为轻载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

电动机所带负载为适当负载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

电动机所带负载为重载时的情况；

1、电机的输出电压波形图：

2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：

从以上波形图可以看出，当占空比为10％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。

而电机输出的平均电压为负值，电机反转，而且转速随负载转矩的增大而增大。

电枢电流也为负值，并且在电机启动时产生较大的反向电枢电流，随负载的增大而增大，并最终趋于零。

转矩变化和电枢电流近似。