基于Matlab/Simulink的变频系统仿真

基于 Matlab/Simulink 的变频系统仿真 Matlab/Simulink 是一种功能强大且齐全的仿真软件，特别适用于电力系统的仿真。Simulink（7.04）工具箱中有电力系统 SimPowerSystem 的工具箱，为变频器仿真提供了几乎所需的全部元器件。 变频系统是指将交流电压转换为所需频率和幅值的电压的系统。变频器广泛应用于工业生产、风力发电、泵类调速等领域。变频器的主要部件是逆变器，早期的逆变器常采用三相桥式逆变器，输出电压为方波或阶梯波，谐波含量很大。近年来，随着开关频率允许很高的全控型电力电子器件的问世，逆变器的控制大多被脉宽调制PWM代替，其中以正弦波脉宽调制SPWM用得最多。 Matlab/Simulink 可以用于设计和研究变频器。利用 Simulink 仿真工具，我们可以建立与实物相对应的数学模型，对其进行测试，所得仿真结果可供设计研究参考。在 Simulink（7.04）工具箱中有电力系统 SimPowerSystem 的工具箱，为变频器仿真提供了几乎所需的全部元器件。 文献[1]是这类仿真的一个范例，它对一个双PWM交-直-交逆变系统进行了仿真，即将1000Hz，500V的三相交流电压转换为50Hz，400V的三相交流电压，仿真时全部应用工具箱内的元器件，包括PWM发生器。 基于 Matlab/Simulink 的变频系统仿真可以分为以下几个部分： 1. 交-直-交变频器的结构类型图：主要由整流器、直流侧电容器、电压源逆变器、PWM发生器等组成。 2. 风力发电DFIG用向转子供电的变频系统原理图：主要由电网侧逆变器、转子侧逆变器、PWM发生器、直流侧电容器等组成。 3. 输出电压频率、幅值可变的变频器仿真用结构图：代表PWM控制的三相交-直-交变频系统，系统输入为三相50Hz的工频电源，经采用SPWM整流器Universal Bridge1的整流，输出直流电压经电容器滤波，再进入可以外控电压频率和幅值的三相SPWM逆变器Universal Bridge，逆变成交流，再经由L 和C1组成的滤波器滤波后，接到三相阻性负荷Load上。 在设计和研究变频器时，最方便的方法是利用仿真工具，Matlab/Simulink是功能强大且齐全的仿真软件，特别适用于电力系统的仿真。在Simulink（7.04）工具箱中有电力系统SimPowerSystem的工具箱，为变频器仿真提供了几乎所需的全部元器件。