SPWM的谐波分析及其抑制方法研究.docVIP

目 录 摘要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1.课题背景及研究意义 1 1.1.1 课题背景 1 1.1.2 课题的意义 2 1.2 国内外PWM逆变器谐波抑制技术的研究现状 3 1.2.1正弦 PWM 技术 3 1.2.2 随机 PWM 技术 4 1.2.3 优化PWM 技术 4 1.3 课题的来源及主要研究内容 5 第二章 单相SPWM逆变器输出电压谐波分析 6 2.1谐波分析的必要性 6 2.2单极性SPWM逆变器输出电压谐波分析 6 2.2.1 MATLAB/simulink建模仿真 6 2.2.2输出电压的谐波分析 9 2.3双极性SPWM逆变器输出电压谐波分析 11 2.3.1 MATLAB/simulink建模仿真 11 2.3.2输出电压的谐波分析 13 2.4单极性倍频SPWM逆变器输出电压谐波分析 15 2.4.1 MATLAB/simulink建模仿真 15 2.4.2输出电压的谐波分析 17 2.5本章小结 20 第三章 SPWM逆变器谐波抑制方法研究 21 3.1 改变载波比法 21 3.1.1 理论基础 21 3.1.2 仿真结果 22 3.2 注入适当的谐波法 24 3.2.1 理论基础 24 3.2.2 仿真结果 25 3.3 低通滤波器法 29 3.3.1 巴特沃思型滤波器参数设计 30 3.3.2设计实例 31 3.3.3 仿真结果 31 3.4 其他抑制谐波的方法 33 3.5本章总结 34 第四章 总结 35 致谢 36 参考文献 37 文献综述 39 摘要 随着电力电子器件的迅速发展，PWM 逆变器越来越广泛的应用在交流变频调速系统、中频电源及其他各种电力电子装置中得到了，它所产生的谐波对外界的危害亦日益严重。本文主要研究单相SPWM逆变器输出电压谐波及抑制谐波的方法并为单相单极性倍频SPWM逆变器设计合适的滤波器。 首先，根据SPWM原理和傅里叶级数理论，建立了SPWM逆变器输出电压的数学模型，分析SPWM逆变器输出电压和谐波的特点。然后，研究在三种不同载波控制方式下的输出电压中所含的谐波特点。其次选择可以有效抑制单相SPWM逆变器输出电压谐波的方法。最后针对单相单极性倍频SPWM逆变器设计一个合适它的滤波器。 研究表明，不同在载波控制方式、载波比、调制比这些因素都影响着单相SPWM逆变器输出电压的谐波含量及分布；选择合适的载波比和注入适量的谐波这两方法都可以不同程度上抑制输出电压的谐波，但这两种方法都有一定的局限性；利用巴特沃思型滤波器参数设计可以很好的滤除单极性倍频SPWM逆变器输出电压中的高次谐波，使输出电压波形平滑且很接近正弦波。 关键词：SPWM逆变器， 谐波分析， 谐波抑制， 滤波器 Abstract With the rapid development of power electronic devices, PWM inverter is more widely used in the AC frequency control system, frequency power supply, and various other power electronic devices has been, it generates harmonics on the dangers of the outside world is also becoming increasingly serious. This paper stEdies the single-phase SPWM inverter output voltage harmonics and harmonic suppression method for single-phase unipolar SPWM frequency inverter design suitable filter. First, according to the principle and the Fourier series SPWM theory, the inverter output voltage SPWM mathematical model to analyze SPWM inverter output voltage and harmonic characteristics.Then, stEdy the three different carrier control of under way output voltage of contained in the harmonics features. Secondly selection can be effectively inhi