Внедрение универсального преобразователя мощности с выбираемыми топологиями и силовыми электронными устройствами
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника
В блоке Universal Bridge реализован универсальный трехфазный преобразователь мощности, состоящий из до шести переключателей питания, подключенных в конфигурации моста. Тип переключателя питания и конфигурация преобразователя выбираются в диалоговом окне.
Блок Universal Bridge позволяет моделировать преобразователи, используя как естественно коммутируемые (или линейно коммутируемые) силовые электронные устройства (диоды или тиристоры), так и принудительно коммутируемые устройства (GTO, IGBT, MOSFET).
Блок Universal Bridge является основным блоком для построения двухуровневых преобразователей напряжения (VSC).
Нумерация устройств отличается, если силовые электронные устройства коммутируются естественным образом или принудительно коммутируются. Для естественно коммутируемого трехфазного преобразователя (диода и тиристора) нумерация следует естественному порядку коммутации:

Для двухфазного диода или тиристорного моста и для любой другой конфигурации моста порядок коммутации следующий:

GTO-диодный мост:

IGBT-диодный мост:

Мосты MOSFET-диода и идеального переключателя:

Установить в значение 1 или 2 для получения однофазного преобразователя (два или четыре переключающих устройства). Установить в значение 3 для получения трехфазного преобразователя, подключенного в конфигурации моста Graetz (шесть коммутационных устройств). По умолчанию: 3.
Сопротивление snubber, в Ом. По умолчанию: 1e5. Задайте для параметра Rs сопротивления Snubber значение inf для исключения привязок из модели.
Емкость snubber в фарадах (F). По умолчанию: inf. Задайте для параметра емкости Cs Snubber значение 0 для устранения привязок или inf чтобы получить резистивный шуббер.
При использовании непрерывного решателя можно исключить привязки во всех силовых электронных устройствах, если выбрать параметр Отключить привязки в переключающих устройствах на вкладке Предпочтения блока Powergui
Когда ваша система дискретизирована, вы можете имитировать силовые электронные устройства практически без нюансов, указывая чисто резистивные нюансы с очень большим сопротивлением, таким образом создавая незначительные токи утечки. Мост работает удовлетворительно с чисто резистивными нюхателями.
Выберите тип силового электронного устройства для использования в мосте. По умолчанию: Thyristors.
При выборе Switching-function based VSC, используется модель эквивалентного типа переключающего источника напряжения, где переключатели заменены двумя источниками напряжения на стороне переменного тока и источником тока на стороне постоянного тока. Эта модель использует те же импульсы зажигания, что и для других силовых электронных устройств, и правильно представляет гармоники, обычно генерируемые мостом.
При выборе Average-model based VSCдля представления силовых электронных переключателей используется преобразователь источника напряжения среднего модельного типа. В отличие от других силовых электронных устройств, в этой модели используются опорные сигналы (uref), представляющие средние напряжения, генерируемые на клеммах ABC моста. Эта модель не представляет гармоники. Может использоваться с большим временем выборки при сохранении средней динамики напряжения.
Посмотрите power_sfavg например, сравнение этих двух моделей с блоком Universal Bridge с использованием устройства IGBT/Diode.
Внутреннее сопротивление выбранного устройства, в Ом. По умолчанию: 1e-3.
Внутренняя индуктивность (henris (H)) для диода или тиристорного устройства. По умолчанию: 0. При дискретизации моста параметр Lon должен быть равен нулю.
Этот параметр доступен только в том случае, если выбрано электронное устройство Power Diodes или Thyristors.
Прямое напряжение в вольтах (В) на устройстве при его проводимости. По умолчанию: 0.
Этот параметр доступен, если выбрано электронное устройство Power GTO/Diodes или IGBT/Diodes.
Прямое напряжение в вольтах (V) устройств с принудительной коммутацией (GTO, MOSFET или IGBT) и антипараллельных диодов. По умолчанию: [ 0 0 ].
По умолчанию: None.
Выбрать Device voltages для измерения напряжений на шести клеммах силового электронного устройства.
Выбрать Device currents для измерения токов, протекающих через шесть силовых электронных устройств. Если используются антипараллельные диоды, измеренный ток представляет собой суммарный ток в устройстве с принудительной коммутацией (GTO, MOSFET или IGBT) и в антипараллельном диоде. Следовательно, положительный ток указывает ток, протекающий в устройстве с принудительной коммутацией, а отрицательный ток указывает ток, протекающий в диоде. Если определены поглощающие устройства, измеренные токи являются токами, протекающими только через силовые электронные устройства.
Выбрать UAB UBC UCA UDC voltages для измерения клеммных напряжений (переменного и постоянного тока) блока универсального моста.
Выбрать All voltages and currents для измерения всех напряжений и токов, определенных для блока универсального моста.
Поместите блок мультиметра в модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время моделирования. В меню Available Measurements блока Multimeter измерение идентифицируется меткой, за которой следует имя блока.
Измерение | Этикетка |
|---|---|
Напряжения устройства |
|
Ток ответвления |
|
Напряжение на клеммах |
|
gВход затвора для управляемых коммутационных устройств. Порядок импульсов в векторе сигналов затвора соответствует номеру переключателя, указанному в шести схемах, показанных в разделе Описание. Для диодных и тиристорных мостов порядок импульсов соответствует естественному порядку коммутации. Для всех остальных переключателей с принудительной коммутацией импульсы посылаются на верхний и нижний переключатели фаз A, B и C.
Топология | Вектор импульса входа g |
|---|---|
одна рука |
|
две руки |
|
три руки |
|
power_ACDCAC_Converter Пример иллюстрирует использование одного блока универсального моста в преобразователе переменного/постоянного/переменного тока для моделирования диодного выпрямителя, питающего IGBT инвертор через линию постоянного тока.
Диод, GTO, идеальный переключатель, IGBT, MOSFET, мультиметр, трехуровневый мост, тиристор