Преобразователь источника напряжения среднего значения (трехфазный)

Преобразователь среднего значения двунаправленного напряжения переменного/постоянного тока

Библиотека:
Simscape/Электрические/Полупроводники и преобразователи/Преобразователи

Описание

Блок преобразователя источника напряжения среднего значения (трехфазный) преобразует электрическую энергию из напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока или из напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока в соответствии с входной трехфазной модулированной волной. Соответствующая входная мощность равна сумме постоянных потерь мощности и выходной мощности.

Параметризация потерь

Потери переключения, потери проводимости и потери покоя являются основными источниками тепла для преобразователя.

Потери при переключении определяются следующим уравнением:

$_{Pswitching} =_{}_{}_{}$ ksvdcIrms

где:

_ks - постоянная пропорциональности, которая зависит от интервалов включения и выключения и частоты переключения. Задайте это значение, задав коэффициент потерь переключения, ks.
_vdc - напряжение линии постоянного тока.
$_{Irms} \frac{\sqrt{{=_{(} {ia}_{-}}^{} {idc)_{} 2_{+} (}^{} ib {-_{}_{idc)}}^{2}}}{\sqrt{}}$ + (ic − idc) 23 - среднеквадратичный (среднеквадратичный) фазовый $_{} \frac{_{} ток,_{}_{}}{} где$ idc = ia + ib + ic3.

Потери проводимости определяются этим уравнением:

$_{Проводимость} =_{}_{} {kc1Irms}_{+}_{}^{}$ kc2Irms2

где:

_kc1 - коэффициент потерь проводимости, который зависит от напряжения включенного нулевого токового коллектора-эмиттера транзистора и от падения прямого напряжения диода. Задайте это значение, задав коэффициент потерь проводимости, параметр kc1.
_kc2 - коэффициент потерь проводимости, который зависит от сопротивления состояния транзистора и от антипараллельного диода. Задайте это значение, задав коэффициент потерь проводимости, параметр kc2.

Потери в состоянии покоя определяются параметром Fixed power loss, _Pfixed.

Сумма потерь переключения, проводимости и покоя определяет суммарные потери мощности преобразователя:

$_{Ploss} =_{} {Pswitching}_{+}_{проводимость +}$ Pfixed.

Если они недоступны, можно также получить значения параметров _ks, _kc1, _kc2 и _Pfixed из профиля потерь мощности, установив для параметра «Потери» значение Profile: loss=f(Irms,vdc_nom). Блок затем решает это уравнение и вычисляет значения параметров:

$\begin{matrix} _{} \\ _{} \end{matrix} [P1⋮Pn] = [\begin{matrix} _{}_{1vdc_nomIrms,} & _{1Irms,} & _{1Irms,}^{12} \\ ⋮⋮⋮⋮ \\ _{}_{1vdc_nomIrms,} & _{nIrms,} & _{nIrms,}^{n2} \end{matrix}] \begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{} \\ _{[Pfixedkskc1kc2} \end{matrix}]$

где $[\begin{matrix} _{} \\ _{P1⋮Pn} \end{matrix}]$ - вектор значений потерь мощности, потерь преобразователя, соответствующих среднеквадратичному току для параметра потерь преобразователя, $[\begin{matrix} _{} \\ _{}_{Irms,1⋮Irms,n} \end{matrix}]$ , и номинального напряжения линии постоянного тока, _{vdc_nom}.

Тепловой порт

Блок имеет один дополнительный тепловой порт. По умолчанию этот порт скрыт. Чтобы открыть тепловой порт, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, выберите Simscape > Block choices, а затем выберите требуемый вариант блока с тепловыми портами: Composite theral-phase ports | Show thermal port или Expanded threase-phase ports | Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт на значке блока и включает параметр «Тепловая масса».

Порты

Вход

развернуть все

`ModWave` - Модулирующая волна
вектор

Входной порт физического сигнала, связанный с нормализованной модулированной волной.

Сохранение

развернуть все

`~` - Напряжение
электрический

Расширяемый электрический консервационный порт, связанный с напряжением. Для получения дополнительной информации см. трехфазный порт.

`+` - Положительный терминал
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с положительным терминалом.

`-` - Отрицательный вывод
электрический

Электрический порт сохранения, связанный с отрицательным выводом.

`H` - Тепловой порт
тепловой

Термосберегающий порт. Чтобы открыть тепловой порт, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, выберите «Simscape» > «Block choices», а затем выберите требуемый вариант блока с тепловыми портами. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловой порт.

Параметры

развернуть все

`Losses parameterization` - Параметризация потерь
`Fixed` (по умолчанию) | `Coefficients: loss=Pfixed+ksvdcIrms+kc1Irms+kc2Irms^2` | `Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)`

Параметр параметризации потерь мощности. Можно выбрать один из следующих вариантов:

Fixed - Потеря мощности фиксирована и равна значению параметра Fixed power loss.
Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2 - Суммарные потери мощности получаются суммированием переключений, проводимости и потерь покоя.
Profile: loss=f(Irms,vdc_nom) - Потеря мощности является функцией среднеквадратичного тока и номинального напряжения линии постоянного тока и получается из профиля потерь мощности.

`Fixed power loss` - Потеря питания
`1` `W` (по умолчанию)

Фиксированная потеря мощности на полупроводниковых компонентах, в W. Входная мощность равна фиксированной потере мощности плюс выходная мощность.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметризацию потерь в значение Fixed или Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2.

`Switching losses coefficient, ks` - Коэффициент потерь при переключении
`0.01` (по умолчанию)

Константа пропорциональности, зависящая от интервалов включения и выключения и частоты переключения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметризацию потерь в значение Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2.

`Conduction losses coefficient, kc1` - Первый коэффициент потерь проводимости
`1.7` `V` (по умолчанию)

Коэффициент потерь проводимости, зависящий от напряжения включенного нулевого токового коллектора-эмиттера транзистора и от падения прямого напряжения диода.

Зависимости

`Conduction losses coefficient, kc2` - Второй коэффициент потерь проводимости
`0.01` `Ohm` (по умолчанию)

Коэффициент потерь проводимости, зависящий от сопротивления состояния транзистора и от антипараллельного диода.

Зависимости

`Converter losses` - Вектор потерь преобразователя
`[100, 800, 1870, 3250, 4900]` `W` (по умолчанию)

Вектор значений потерь мощности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметризацию потерь в значение Profile: loss=f(Irms,vdc_nom).

`RMS current for converter losses` - среднеквадратичный вектор токов
`[10, 100, 200, 300, 400]` `A` (по умолчанию)

Вектор среднеквадратических токов корня, связанных со значениями параметра Converter loss.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметризацию потерь в значение Profile: loss=f(Irms,vdc_nom).

`Nominal dc-link voltage` - Номинальное напряжение на линии постоянного тока
`300` `V` (по умолчанию)

Номинальное напряжение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметризацию потерь в значение Profile: loss=f(Irms,vdc_nom).

`Thermal mass` - Тепловая масса
`30000` `J/K` (по умолчанию)

Тепловая масса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, выберите «Simscape» > «Block choices», а затем выберите требуемый вариант блока с тепловыми портами.

Примеры модели

Asynchronous Machine Direct Torque Control with Space Vector Modulator

Асинхронная машина с прямым регулированием крутящего момента с помощью пространственно-векторного модулятора

Управление асинхронной машиной (ASM) осуществляется методом управления прямым крутящим моментом с помощью пространственно-векторного модулятора. Контроллер частоты вращения на основе PI выдает эталонный крутящий момент. Контроллер прямого крутящего момента генерирует опорные напряжения, требуемые модулятором пространственных векторов. Источник постоянного напряжения питает ASM через управляемый преобразователь источника среднего напряжения.

Ссылки

[1] Раджпут, М. Н. Тепловое моделирование синхронного двигателя и инвертора постоянного магнита. 2016.

Расширенные возможности

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

См. также

Прерыватель средней стоимости | Инвертор среднего значения (трехфазный) | Выпрямитель среднего значения (трехфазный) | Источник напряжения

Представлен в R2018a

Документация

Преобразователь источника напряжения среднего значения (трехфазный)

Описание

Параметризация потерь

Тепловой порт

Порты

Вход

`ModWave` - Модулирующая волна
вектор

Сохранение

`~` - Напряжение
электрический

`+` - Положительный терминал
электрический

`-` - Отрицательный вывод
электрический

`H` - Тепловой порт
тепловой

Параметры

`Losses parameterization` - Параметризация потерь
`Fixed` (по умолчанию) | `Coefficients: loss=Pfixed+ksvdcIrms+kc1Irms+kc2Irms^2` | `Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)`

`Fixed power loss` - Потеря питания
`1` `W` (по умолчанию)

Зависимости

`Switching losses coefficient, ks` - Коэффициент потерь при переключении
`0.01` (по умолчанию)

Зависимости

`Conduction losses coefficient, kc1` - Первый коэффициент потерь проводимости
`1.7` `V` (по умолчанию)

Зависимости

`Conduction losses coefficient, kc2` - Второй коэффициент потерь проводимости
`0.01` `Ohm` (по умолчанию)

Зависимости

`Converter losses` - Вектор потерь преобразователя
`[100, 800, 1870, 3250, 4900]` `W` (по умолчанию)

Зависимости

`RMS current for converter losses` - среднеквадратичный вектор токов
`[10, 100, 200, 300, 400]` `A` (по умолчанию)

Зависимости

`Nominal dc-link voltage` - Номинальное напряжение на линии постоянного тока
`300` `V` (по умолчанию)

Зависимости

`Thermal mass` - Тепловая масса
`30000` `J/K` (по умолчанию)

Зависимости

Примеры модели

Асинхронная машина с прямым регулированием крутящего момента с помощью пространственно-векторного модулятора

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Преобразователь источника напряжения среднего значения (трехфазный)

Описание

Параметризация потерь

Тепловой порт

Порты

Вход

ModWave - Модулирующая волна вектор

Сохранение

~ - Напряжение электрический

+ - Положительный терминал электрический

- - Отрицательный вывод электрический

H - Тепловой порт тепловой

Параметры

Losses parameterization - Параметризация потерь Fixed (по умолчанию) | Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2 | Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)

Fixed power loss - Потеря питания 1 W (по умолчанию)

Зависимости

Switching losses coefficient, ks - Коэффициент потерь при переключении 0.01 (по умолчанию)

Зависимости

Conduction losses coefficient, kc1 - Первый коэффициент потерь проводимости 1.7 V (по умолчанию)

Зависимости

Conduction losses coefficient, kc2 - Второй коэффициент потерь проводимости 0.01 Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Converter losses - Вектор потерь преобразователя [100, 800, 1870, 3250, 4900] W (по умолчанию)

Зависимости

RMS current for converter losses - среднеквадратичный вектор токов [10, 100, 200, 300, 400] A (по умолчанию)

Зависимости

Nominal dc-link voltage - Номинальное напряжение на линии постоянного тока 300 V (по умолчанию)

Зависимости

Thermal mass - Тепловая масса 30000 J/K (по умолчанию)

Зависимости

Примеры модели

Асинхронная машина с прямым регулированием крутящего момента с помощью пространственно-векторного модулятора

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`ModWave` - Модулирующая волна
вектор

`~` - Напряжение
электрический

`+` - Положительный терминал
электрический

`-` - Отрицательный вывод
электрический

`H` - Тепловой порт
тепловой

`Losses parameterization` - Параметризация потерь
`Fixed` (по умолчанию) | `Coefficients: loss=Pfixed+ksvdcIrms+kc1Irms+kc2Irms^2` | `Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)`

`Fixed power loss` - Потеря питания
`1` `W` (по умолчанию)

`Switching losses coefficient, ks` - Коэффициент потерь при переключении
`0.01` (по умолчанию)

`Conduction losses coefficient, kc1` - Первый коэффициент потерь проводимости
`1.7` `V` (по умолчанию)

`Conduction losses coefficient, kc2` - Второй коэффициент потерь проводимости
`0.01` `Ohm` (по умолчанию)

`Converter losses` - Вектор потерь преобразователя
`[100, 800, 1870, 3250, 4900]` `W` (по умолчанию)

`RMS current for converter losses` - среднеквадратичный вектор токов
`[10, 100, 200, 300, 400]` `A` (по умолчанию)

`Nominal dc-link voltage` - Номинальное напряжение на линии постоянного тока
`300` `V` (по умолчанию)

`Thermal mass` - Тепловая масса
`30000` `J/K` (по умолчанию)

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