波形中各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制逆变电路中各开关器件的通断，就可以得到所需要的波形，把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积冲量相等，这就是波形。对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到波形。脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的波形，也称波形。波形可分为等幅波和不等幅波两种，由直流电源产生的波通常是等幅波。其用波代替正弦波的说明图如图所示。图波形图把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号波的调制得到所期望的波形。通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波，其中等腰三角波应用最多。控制方法有单极性和双极性之分。单极性控制方式调制信号为正弦波，载波在的正半周为正极性的三角波，在的负半周为负极性的三角波。其单极性控制方式图如图所示。图单极性控制方式双极性控制方式在调制信号和载波信号的交点时刻控制各开关器件的通断。在的半个周期内，三角波载波有正有负，所得的波也是有正有负，在的个周期内，输出的波只有两种电平。其双极性控制方式图如图所示。图双极性控制方式结构设计与方案选择逆变器电路选择方案电流型逆变采用大电抗器来缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波。电流型逆变具有直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗交流侧输出电流为矩形波当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用，反馈无功能量时直流电流并不反向等特点。方案二电压型逆变采用大电三相逆变器总拓扑图辅助电源模块最小系统模块驱动电路过流检测反馈电路基于的三相逆变器设计人电气黄力日期年摘要本次系统设计的是个输入直流，输出电压，容量为的电压型三相逆变器，该三相逆变器是基于的调制设计。系统硬件部分包括辅助电源模块，三相逆变桥模块，三相逆变驱动模块，电压检测模块，过流检测模块，后级升压滤波模块，最小系统。系统的波是由专门的口产生的，该系统的软件部分的波是采用的规则采样法。在本次设计中，查阅许多逆变器方面的资料，有感先进的功率器件及逆变控制器件对电力电子技术进步的推动作用，大大简化设计，极大提高系统的可靠性，达到以往设计无法达到的技术指标。由于时间有限，无法对逆变电路进行研究，而是采用正弦技术，实现了直流电到正弦交流电的逆变，并且输出电压还可以在定范围内调整。关键词逆变器目录摘要逆变简介及其原理逆变介绍三相逆变原理介绍控制原理结构设计与方案选择逆变器电路选择采样方法选择逆变器件选择电压测量方案选择基于的原理仿真模块电路系统结构图辅助电源模块模块三相桥式逆变模块驱动模块变压器升压模块滤波模块相电压测量及调理电路过流检测模块系统软件设计总结参考文献附录三相逆变器逆变简介及其原理逆变介绍逆变，是对电能进行变换和控制的种基本形式，现代逆变技术是综合了现代电力电子开关器件的应用现代功率变换技术数字信号处理技术模拟和数字电子技术技术频率和相位调制技术开关电源技术和控制技术等的门综合性技术。已被广泛地用于工业军事或民用领域的各种功率变换系统和装置中。自从年代硅晶闸管问世以后，功率半导体器件的研究工作者为达到理想目标做出了不懈的努力，并已取得了世人瞩目的成就。年代后期，可关断晶闸管实现了门极可关断功能，并使斩波工作频率扩展到以上。年代中期，高功率晶体管和功率二极管和晶闸管的不控或半控强迫换流技术第二阶段，主要是应用自关断器件，例如功率等和普遍采用控制技术第三阶段，是以采用软开关无损缓冲电路功率因数校正消除谐波和考虑电磁兼容为特征。传统的逆变器采用模拟电路控制，模拟控制存在着些不可避免的缺点模拟控制需要大量的分立元件，这必然会使系统的可靠性和抗干扰性降低模拟控制中参数的调节依靠可调电位器等些模拟器件，如电压频率以及参数的调节等，这势必降低了控制系统的精度和致性由于器件的老化以及温度漂移问题，逆变器的性能将急骤下降，甚至于不能正常工作模拟控制系统如果要升级换代，就要对硬件作根本性的改变，其工作量不亚于重新开发模拟控制系统不具有良好的人机界面和通信功能。目前，在微电子技术发展的带动下，数字信号处理芯片的发展日新月异。芯片的功能日益强大，性能价格比不断上升，开发手段不断改进。这就为数字信号处理算法的实现打下了坚实的基础。要对逆变器进行数字控制，实质上就是要在数字控制系统中应用各种先进的数字信号处理算法如空间矢量控制算法算法快速傅立叶变换算法算法数字滤波算法数字调节算法等。这些复杂的算法都可以在块高性能的芯片上通过编程实现，这在模拟控制系统中是不可想象的，也是无法完成的。三相逆变原理介绍用三个单相逆变电路可以组合成个三相逆变电路，但在三相逆变电路中，应用最广的还是三相桥式逆变电路。他可分为三相电压型逆变电路和电流型逆变电路，其中电压型的直流侧通常是并个电容器，而电流型通常是在直流侧串个电感。采用作为开关器件的三相电压型桥式逆变电路如图所示。图三相电压型逆变电路电路中的直流侧通常只有个电容器就可以了，但为了方便分析，画作串联的两个电容器并标出假想中点。和单相半桥，全桥逆变电路相同，三相电压型桥式逆变电路的基本工作方式也是导电方式，即每个桥臂的导电角度为，同相上下桥臂交替导通。因为每次换流都是在上下桥臂之间进行，因此也被称为纵向换流。控制原理在采样控制理论中有个重要的结论，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的问世，功率器件实现了场控功能，使高频化成为可能。年代，绝缘门极双极型晶体管问世，它综合了功率和双极型功率晶体管两者的功能。的迅速发展，又激励了人们对综合功率和晶闸管两者功能的新型功率器件门控晶闸管的研究。现在许多国家已能稳定生产的晶闸管。日本现在已能稳定生产和的光触发晶闸管。美国和欧洲主要生产电触发晶闸管。近十几年来，由于自关断器件的飞速发展，晶闸管的应用领域有所缩小，但是，由于它的高电压大电流特性，它在高压直流静止无功补偿大功率直流电源及超大功率和高压变频调速应用方面仍然占有十分重要的地位。目前，的最高研究水平为以及。这种采用了大直径均匀结技术和全压接式结构，通过少子寿命控制技术折衷了导通电压与关断损耗两者之间的矛盾。由于具有门极全控功能，它正在许多应用领域逐步取代。为了满足电力系统对以上的三相逆变功率电压源的需要，近期很有可能开发出的，并有可能解决多个高压串联的技术，可望使电力电子技术在电力系统中的应用再上个台阶。可以较低的成本，紧凑可靠高效率地用于变流器，而不需要串联或并联。如用串联，逆变器功率可扩展到而用于电力设备。虽然高功率模块具有些优良的特性，如能实现和的有源控制有源箝位，易于实现短路电流保护和有源保护等，但是，高的导通损耗低的硅有效面积利用率损坏后造成开路以及无长期可靠运行数据等缺点，使高功率模块在高功率低频变流器中的实际应用受到限制。因此可以认为，在大功率问世以前，将成为高功率高电压低频变流器，特别是在电力工业应用领域中的优选大功率器件。功率变换技术是现代逆变系统中最重要的技术，决定着逆变器的性能。功率变换技术研究的目标主要是节约能源，提高效率，同时减小变换器的大小和减轻变换器的重量，降低谐波失真和成本而在电机传动应用中，有时还要求高的精度，快速响应，宽的输出电压电流或频率的调节范围等。功率变换技术的发展大致可分为三个阶段第阶段，是应用有失调电压平衡调节端或用作选通端，并且具有连接负载多样性及输出电流可达的特点。图过流检测电路系统软件设计本系统的软件设计的三相产生是采用的规则采样法，规则采样法是种应用较广的工程实用方法，其效果接近自然采样法，但计算量却比自然采样法小得多。取三角波两个正峰值之间为个采样周期，使每个脉冲的中点都以相应的三角波中点即负峰点为对称。系统流程图如图所示。按定的时间间隔读取正弦波表，每读取个值则采集次相电压，通过对比，计算下时刻的幅值，通过规则采样法算得该时刻对应的占空比，再赋给占空比控制寄存器。开始计数时间是否到了查正弦波表改变正弦幅值赋比较寄存器改变占空比相电压测量图系统软件流程图总结通过本次设计，了解当前先进的电力电子技术和电力电子装置技术，加深了课本逆变部分理论知识的理解，掌握了逆变电路的基本设计以及技术。同时我加强了我的基于设计的能力。也找到我在些方面的不足，另外在本次设计前，我通过通系统原理进行了仿真，所以加强了我基于的电力电子方面的仿真设计能力。在本次设计中，查阅许多逆变器方面的资料，有感先进的功率器件及逆变控制器件对电力电子技术进步的推动作用，大大简化设计，极大提高系统的可靠性，达到以往设计无法达到的技术指标。由于时间有限，无法对逆变电路进行研究，而是采用正弦技术，实现了直流电到正弦交流电的逆变，并且输出电压还可以在定范围内调整。参考文献宋强大容量电压源逆变器的滤波器设计清华大学学报自然科版，吴晓朝基于满意度的参数整定方法华南理工大学学报自然科学版，李广海，叶勇驱动和保护电路的研究电子技术应用，王兆安，黄俊电力电子技术北京机械工业出版社，沈锦飞，吴雷电源变化应用技术北京机械工业出版社，附录系统总原理图霍尔传感器三相电压检测电路电路