Генерация импульсов для двухуровневого преобразователя с управлением SVPWM
Simscape/Electrical/Специализированные силовые системы/Силовая электроника/Управление силовой электроникой
Блок генератора SVPWM (2-Level) генерирует импульсы для трехфазных двухуровневых преобразователей постоянного/переменного тока с использованием метода пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции (SVPWM).
Переключатели преобразователя представлены следующей эквивалентной схемой:
Как показано на следующем рисунке, целью технологии SVPWM является мгновенное аппроксимирование вектора опорного напряжения (Uref) путем комбинирования состояний переключения, соответствующих основным векторам пространства.
Более точно, для каждого периода ШИМ опорный вектор Uref усредняется путем использования его двух смежных векторов пространства (U3 и U4 на чертеже) в течение определенной длительности времени и нулевого вектора (U7 или U8) в течение оставшейся части периода.
| Вектор | Q1 | Q3 | Q5 |
|---|---|---|---|
| U1 | 1 | 0 | 0 |
| U2 | 1 | 1 | 0 |
| U3 | 0 | 1 | 0 |
| U4 | 0 | 1 | 1 |
| U5 | 0 | 0 | 1 |
| U6 | 1 | 0 | 1 |
| U7 | 0 | 0 | 0 |
| U8 | 1 | 1 | 1 |
Блок реализует два симметричных шаблона коммутации [1]:
Шаблон # 1: С помощью этого шаблона, известного как определяемый программным обеспечением, каждый канал ШИМ переключается дважды за каждый период ШИМ.
Шаблон # 2: При использовании этого шаблона, известного как аппаратно определяемый, один канал ШИМ остается постоянным в течение всего периода ШИМ. Следовательно, количество раз переключения для этого шаблона меньше, чем шаблон # 1. В результате потери на переключение уменьшаются с помощью шаблона # 2.
Укажите тип опорного вектора.
Если установлено значение Magnitude-Angle (rad) (по умолчанию) вектор Uref задается следующими входами:
| U |Magnitude of Uref (value between 0 and 1)
Если установлено значение alpha-beta componentsвектор Uref задается входами Uα и Uβ.
Если установлено значение Internally generated, Uref больше не является входом в блок. Он генерируется внутри для того, чтобы управлять выходным напряжением преобразователя, как указано в параметре выходного напряжения.
Если установлено значение Pattern #1 (по умолчанию), каждое устройство преобразователя переключается дважды за каждый период ШИМ.
Если установлено значение Pattern #2состояние одного из трех рычагов остается постоянным (без переключения) в течение всего периода ШИМ.
Укажите частоту ШИМ, определяющую период ШИМ.
1/PWMFrequency
По умолчанию: 2000.
Задайте величину, фазу и частоту выходного напряжения двухуровневого преобразователя, управляемого блоком. По умолчанию: [0.8 -30 50]. Величина основной составляющей линейного выходного напряжения преобразователя определяется как
Vdc2
Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Uref «Тип данных входного опорного вектора» задано значение Internally generated.
Укажите время выборки блока в секундах. Установите значение 0 для реализации непрерывного блока. По умолчанию: 0.
UrefЕсли для параметра Uref «Тип данных входного опорного вектора» задано значение Magnitude-Angle (rad), два блочных входа являются величиной и фазой в радианах вращающегося опорного вектора Uref.
Если для параметра Uref «Тип данных входного опорного вектора» задано значение alpha-beta components, два блочных входа являются альфа-бета-компонентами Uref.
Выход содержит шесть импульсных сигналов для запуска самокоммутированных устройств (от Q1 до Q6) преобразовательного устройства.
| Время выборки | Указано в параметре Sample Time Непрерывное, если время выборки = 0 |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
power_SVPWMGenerator2Level модель использует две простые цепи, чтобы показать, как работает генератор SVPWM (2-Level), и сравнить две опции шаблона коммутации. Запустите моделирование и откройте инструмент анализа БПФ блока Powergui, чтобы увидеть гармоники и значение THD напряжений, создаваемых двумя преобразователями.
Время образца модели параметризуется переменной Ts значением по умолчанию 2e-6. Установите Ts равным 0 в окне команд и измените параметр типа моделирования блока Powergui на Continuous для моделирования модели в непрерывном режиме.
Yu, Z., Application Report SPRA524, Space-Vector PWM with TMS320C24x Using H/W & S/W Defined Switching Patterns, Texas Instruments, 1999.