基于MATLAB的高功率因数整流器仿真实验平台

1、基于matlab的高功率因数整流器仿真实验平台容易系统可挺直建立模型，并分析模块之间的互相关系以及模块输入输出关系。但对相对复杂的系统，simulink包含多个模块，使得各个模块之间的互相关系十分复杂，不利于分析。为此，可将具有一定功能的模块群举行封装，用户不必了解其内部结构，只需了解其功能和输入参数即可。而且每个模块可移植。试验平台封装的主要模块包括：典型的单相整流器主，三相全控桥整流器主电路，检测模块(坐标变换)，脉冲产生模块，控制模块，测量模块等。通过仿真得到三相可逆整流器的主电路值、开关频率等参数，并影响到输入总谐波失真(thd)、电源功率因数以及系统输出直流，从而为实际设计确定主电路

2、的参数提供牢靠依据，对三相可逆pwm整流器设计具有实际意义。2 模块库的建立仿真平台的建立是通过在simulink library browser下面创建一个自己的模块库实现，新建库名为kongde。用右键打开模块库，并将自己封装的模块添加到库中。添加完全部模块并保存之后，点击simulink library browser下面的kongcle，便显示了该模块库中的全部模块，1所示。仿真时，只需将各个功能模块从模块库中添加到模型文件中，设置相应的参数，并把各个功能模块根据原理衔接即可观看结果。3 模块封装31 整流器主电路所建的整流器主电路采纳阻感负载。三相电压型pwm整流器主电路2所示。对于

3、simulink依据整流器的数学模型，采纳开关函数微分方程组搭建模型，仿真运算速度较快。因为模块库对诸如的缓冲电路参数，开关延时等参数有细致建模，故而更临近真切状况，3所示。32 控制模块仿真时所用的控制模块是基于空间电压矢量的电流解耦控制算法，电流解耦控制模块4所示。33 功率因数测量模块因数测量包括功率因数、基波位移因数、畸变因数、以及有功功率、无功功率、视在功率等。对于三相系统，假如三相电压电流波形对称，则有功功率为三相有功之和，无功功率为三相无功之和，5所示。此模块可测量三相系统功率因数，以及有功、无功、视在功率等。4 基于仿真模块的三相vsr系统的仿真囫囵系统是由一个电压环和2个电流

4、环组成的双内环单外环的双环控制结构，电压环不仅控制直流输出电压，并将电压环调整器的输出作为有功电流id的给定，无功电流iq的给定可以挺直设为零。在电流电压双环系统中，作为内环的电流环挺直打算着囫囵系统动静态特性的优劣。囫囵系统的仿真模型6所示，该系统包括主电路模块、检测模块、电流解耦控制模块、svpwm模块以及测量模块。该模型中的主要模块均从kongde模块库中添加，根据功能衔接好相应模块即可仿真。设置系统参数，详细参数如表l所示。设置好参数后可对系统仿真。突增负载时沟通侧电压、电流波形与直流侧负载波形7所示；突增负载时沟通侧三相电流波形8所示；突减负载时沟通侧电压电流波形与直流侧负载波形9所

5、示；突减负载时沟通侧三相电流波形10所示。通过仿真结果可以看出：基于空间电压矢量的电流解耦控制算法，使三相vsr在稳态时沟通侧电流波形对称且为正弦，相电流与相电压同相位，且直流侧电压稳定，负载突变时，电压有一定波动，但很快在一个周波内跟上给定值，可见系统具有较强的鲁棒性。通过测量可知，三相系统的功率因数近似为1，并测量其中一相的电压、电流，测得基波位移因数以及畸变因数均近似为l。在暂态过程中，电流具有迅速的尾随性能，系统暂态过渡时光短。在负载突变发生时，都能保持正弦电流波形，并且保持高功率因数运行。三相vsr的基于空间电压矢量的电流解耦控制，直流侧电压更稳定，纹波更小，功率因数较高。同时三相vsr亦可运行在单位功率因数逆变状态。5 结语所建立的仿真平台可提供一个更深化学习基本理论的机会，而不是仅限于书本学问，在仿真过程中。必定会遇到各种问题，通过转变各种参数来分析波形，从而分析参数对囫囵仿真系统的影响。仿真平