基于MATLAB的单相SPWM电压型逆变电路的谐波分析+电路图(3)
1.2 逆变技术的发展与应用1.2.1 逆变技术的发展史与不足逆变技术对于我们已不再陌生， 谈及到它的发展， 一般可以分为两个主要发展时期：原始时期与高频时期。1956-1980年，即为第一个发展时期，此时电力电子设备转换性能低，总体来说，元件和设备较为庞大且不易操作，主要都是一些开关速率较低的低速元件。从 1980年到现今，开关速率更高的高速元件逐渐取代了体积笨重的低速元件[24]，逆变技术的发展正在一步步完善。1957 年，美国一家相关公司完成了第一个电力电子器件--晶闸管，电力电子技术开始步入第一阶段，在这个发展时期，电压型逆变器是被大家首次听闻的相关设备，这无疑为之后逆变器及逆变技术的出现和发展开启了一个良好的开端。1970 年之后，各种电力电子器件开始逐渐走入人们的生活，接二连三地投入到实际使用。20 世纪80 年代以来，半导体技术及其相关学科开始融入了电力电子技术并得以快速发展，两者发挥扬长避短的结合，使电力电子器件的高频化特质展现得淋漓尽致，电力电子学由此步入新技术阶段，同时像脉宽调制技术之类的各种逆变技术也相继崭露头角。1964年，首次提出了正弦波脉宽调制技术（Sinusoida-PWM，简称SPWM），由此逆变技术的发展有了新的一个领域。如今，PWM 软开关逆变技术是实现电力电子技术高速性与良好前景的最佳手段，已然成为最重要的发展致力方向之一。电力电子技术经过自问世以来至今近 50 年的迅猛发展后，基本成为了一门具有比较完善体系的独立学科。高频、模板、数字、绿色这四大特点已然成为现代逆变电源技术确切的发展目标和趋势[27]。电力电子技术所起的积极影响是不可忽略的，在环球的产业文明成长中来看，无疑是处于相对靠前的位置，在将来人机结合的自动产业发展潮流下，它必将将成为最关键的重要技术之一[8]。源[自-优尔*`论/文'网·www.youerw.com/在我国逆变学科的发展道路上，不免会出现许多棘手且尚在研究中的难题[2]：例如我国从国外进口的电力电子器件数是国内自我研制生产器件数的九倍以上；相关核心技术和工业生产链相对来说基础不牢固，还是比较薄弱；由于器件的非线性特性，当进行建模分析以及研究其稳定特点时，基本只停留在低频频域段的分析[25]，即使能采用各种不同方法对器件进行线性化，也容易忽略其固有的非线性特性[9]。诸如此类，还有许多不足之处仍然需要研究人员不断地去探索、钻研、处理和完善。
1.2.2 逆变技术的利用随着逆变技术的不断发展和相继成熟化，其利用程度和涉及的领域也越来越大，比如电动机的变频调速过程中，主导整个调速系统的关键链条即为逆变器；日常生活中常见家用电器设备；城市电网的检测问题；在现代智能电网中，起交换，协调和平衡能量作用的就是功率变换器，其中以逆变器为主要代表[2]；在生活中常见的高压直流输电也利用了逆变技术，在进行远距离传输结束后，最后提供给用户的则是经逆变后的适合的交流电；在能量回馈方面，我们可以利用逆变技术考虑电能节约问题，例如将电动机处于制动状态时的能量回送到电网；对于风力发电，所得的交流电由于风力的随机性和不均匀性，自然具有不稳定特点，必须先整流再逆变，从而获取较为满意的稳定交流电，再供给所需场合使用[10]。总之，逆变技术在几乎各个领域中都扮演了一定的角色，逆变环节已然成为许多系统的至关重要的关键工作链，它的发展前景是不可计量的。1.3 谐波分析的相关说明谐波的概念，从贴近日常实际生活的意义而言，可以说是代表了所有和城市市网的固定频率不一致的其他分量。对于谐波的起因，我们知道是由于电路或系统中负载的典型固有特性所引起的基波畸变。不同的谐波具有均为基频整数倍又各自互不相同的频率，奇次谐波和偶次谐波就体现了该谐波基频倍数的奇偶性。目前已有千变万化的分析方法从不同角度对谐波进行诠释，但如今依然经久不衰屡试不爽的仍是相关科学家们提出的那些傅里叶级数、傅里叶分析等类似的理论与方法。很早以前，关于谐波的相关方法和问题就已经有了一个较为扎实的根本，伴着知识与科技的快速更新，各类互异的方法也在精益求精。目前主要有以下几种范畴的谐波研究[3]：
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