Exponenta Banner
exponenta event banner

Инвертор среднего значения (трехфазный)

Среднее значение Напряжение постоянного тока трехфазный преобразователь напряжения переменного тока с фиксированной потерей мощности

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Электрические/Полупроводники и преобразователи/Преобразователи

  • Average-Value Inverter (Three-Phase) block

Описание

Блок трехфазного инвертора среднего значения (Average-Value Inverter) моделирует полноволновый инвертор среднего значения. Он преобразует напряжение постоянного тока в трехфазное напряжение переменного тока и преобразует трехфазное напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока. Соответствующая потребность в мощности постоянного тока равна сумме постоянной потери мощности и потребности в мощности переменного тока.

Блок инвертора среднего значения (трехфазный) можно использовать только в качестве полноволнового инвертора. Он ведет себя как источник переменного напряжения, управляемый напряжением постоянного тока. Указанное отношение определяет отношение между напряжением постоянного тока и напряжением переменного тока.

На рисунке показана эквивалентная схема для инвертора как полуволнового инвертора. Блок инвертора среднего значения (трехфазный) не дает гармоник, которые обычно связаны с подробным представлением, однако, поскольку он выполняет преобразование мощности среднего значения.

Электрические определяющие уравнения

Напряжения определяются

vDC = vp − vn,

vref = vp + vn2,

vRMS = vratiovDC,

V0=23VRMS,

va = V0sin (2āft + start) + vref,

vb = V0sin (2πft+φ−120∘) + vref,

и

vc = V0sin (2πft+φ+120∘) + vref,

где:

  • vp и vn - напряжения на положительной и отрицательной клеммах инвертора.

  • vDC - разность напряжений между положительным и отрицательным выводами инвертора.

  • vref - смещение постоянного тока.

  • Vratio - отношение номинального напряжения переменного тока к номинальному напряжению постоянного тока для инвертора. См. раздел Отношение номинального напряжения переменного тока к номинальному напряжению постоянного тока в разделе Параметры для значений Vratio для общих режимов управления инвертором.

  • VRMS - напряжение линии переменного тока RMS.

  • V0 - пиковое фазовое напряжение.

  • f - частота.

  • t - время.

  • λ - фазовый сдвиг.

  • va, vb, vc - соответствующие фазные напряжения переменного тока.

Мощность, сопротивление и токи определяются

PAC = − vaia − vbib − vcic,

RDC = vDC2PAC + Pfixed,

и

i = vDCRDC,

где:

  • ia, ib и ic - соответствующие фазные токи переменного тока, протекающие в инвертор.

  • PAC - выходная мощность на стороне переменного тока. PAC имеет минимальный предел в 0 W.

  • Pfixed - фиксированная потеря мощности, указанная в блоке.

  • RDC - сопротивление на стороне DC.

  • i - ток, протекающий от положительных к отрицательным выводам инвертора.

Инвертор начинает создавать напряжение переменного тока, которое включается, когда напряжение питания постоянного тока превышает значение, указанное для параметра включения напряжения постоянного тока. Она прекращает инвертирование, то есть отключается, когда напряжение питания постоянного тока падает ниже значения, заданного для параметра отключения напряжения постоянного тока. Когда инвертор выключается, блок устанавливает выходной переменный ток в нуль.

Порты

Сохранение

развернуть все

Электрический консервационный порт, связанный с положительным терминалом

Электрический консервационный порт, связанный с отрицательным выводом

Расширяемый трехфазный порт

Параметры

развернуть все

Частота переменного тока, заданная в Гц (где Гц определяется как 1/с). Например, допустимыми единицами являются кГц и МГц, а rad/s - нет.

Сдвиг фазы в угловых единицах.

В таблице приведены соотношения для общих трехфазных двухуровневых режимов управления инвертором. Значение по умолчанию - 6/δ.

Для режимов проводимости 180 ° и 120 ° перечисленные напряжения являются фундаментальными среднеквадратичными значениями линейных напряжений. Для других методов перечисленные напряжения являются максимальными фундаментальными среднеквадратичными значениями линейных напряжений.

Можно управлять выходным напряжением инвертора в соответствии с конкретными требованиями. DPWM включает в себя 30 ° DPWM, 60 ° DPWM и 120 ° DPWM. Для получения более подробной информации см. ссылки [3] и [ 4].

Метод управления

 V RMS (линейный) Отношение V RMS (линейный) к v DC
Режим проводимости 180 ° [1 ] 6πVDC

0.7797

Режим проводимости 120 ° [1 ] 32πVDC

0.6752

Контроль тока гистерезиса [2]

 (32) (2VDCπ)

0.7797

Синусоидальная ШИМ (SPMW) [2]

 (32) (VDC2)

0.6124

Пространственно-векторная модуляция (SVM) [2]

 (32) (VDC3)

0.7071

Прерывистая ШИМ (DPWM) [3], [4]

 (32) (VDC3)

0.7071

Преобразование в исходное напряжение переменного тока выпрямителя среднего значения

 (π2) (VDC3)

0.7405

Минимальная мощность, потребляемая на стороне постоянного тока. Значение по умолчанию: 1e3.

Когда напряжение питания постоянного тока поднимается выше этого значения, инвертор вырабатывает выходное напряжение переменного тока.

Когда напряжение питания постоянного тока падает ниже этого значения, инвертор выключается, и блок устанавливает выходные токи переменного тока в нуль.

Ссылки

[1] Rashid, M.H. Инверторы широтно-импульсной модуляции. Река Верхнее Седло, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2004, с. 237-248.

[2] Краузе, П. К., О. Васынчук и С. Д. Судхофф. Анализ электрических машин и приводных систем. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2002.

[3] Чон, Д. В., Дж. С. Ким и С. К. Куль. «Унифицированный метод модуляции напряжения для трехфазного преобразования мощности в реальном времени». Транзакции IEEE для отраслевых приложений. Том 34, № 2, 1998, стр. 374-380.

[4] Хава, А. М., Р. Дж. Керкман и Т. А. Липо. «Простые аналитические и графические методы для несущих дисков PWM-VSI». Транзакции IEEE по силовой электронике. Том 14, 1999, № 1, стр. 49-61.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

См. также

| | | | | | | | |

Темы

Представлен в R2015a

Документация Simscape Electrical

Поддержка