基于多维数据可视化技术逆变器用LC滤波器的设计

• 作 者: 王祖安
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 变频器 可视化 LC滤波器 SPWM

随着科学技术的不断进步，电力电子技术正以令人瞩目的发展速度，改变着我国乃至全球工业和生活的整体面貌。不论是工业还是日常生活中的许多用电设备，相对于电源的供电端都不是直接接入电网或发电设备的一次电源，而是经过不同的电能变换（如：整流器，逆变器，变频器）并经滤波后得到高质量电源。本文首先着手分析变频器的整体硬件结构，并对变频器的系统工作原理作了详细的叙述，介绍了变频器中不控整流问题及谐波问题。对于变频器中的辅助电路及主电路，本文重点研究四维可视化算法对变频器整流滤波电路的设计，逆变器整流滤波电路用途广泛但优化设计不易得到全局最优解。本文对单相桥式不控整流电路的LC滤波器作了较深入分析，得到输出平均电压、浪涌电流、振荡电压、谐波衰减比和体积等的表达式f(L,C,R)，并在MATLAB环境下用四维数据场展现了其全局的值域分布，按需用不同交集来表征所须兼顾的多个设计目标，逐步导入约束条件来进行优化设计。实验结果表明在滤波器外特性基本相同的前提下，基于数据场可视化算法的优化设计达到了体积缩小1/4的效果。整流后，在逆变部分着手分析单相电压型SPWM逆变器的电路拓扑结构，得出其等效模型，分析其工作原理和建立数学模型，在此基础上，通过Matlab软件仿真，建立电压型逆变的仿真simulink模型，并对模型进行波形验证。