Генерация двенадцати импульсов управления переключателями для трехфазных трехуровневых коммутационных устройств
Simscape / Электрический / Контроль / Модуляция Ширины импульса
Блок генератора сигнала ШИМ-затвора (трехфазный, трехуровневый) управляет поведением переключения для трехфазного трехуровневого преобразователя мощности. Блок использует время стробирования, обеспечиваемое в качестве входных сигналов, для генерирования двенадцати импульсов управления переключением. Информацию о времени стробирования можно получить с помощью блока генератора синхронизации и формы сигнала ШИМ (трехфазный, трехуровневый).
Для определения последовательности переключения и длительности вектора напряжения блок генератора сигнала ШИМ затвора (трехфазный, трехуровневый) использует упрощенный метод пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции (SVPWM) на пространственно-векторной диаграмме трехуровневого инвертора [2].
На этом рисунке показаны шесть малых шестиугольников, составляющих пространственно-векторную диаграмму трехуровневого инвертора:
Каждый из этих шести малых шестиугольников представляет пространственно-векторные диаграммы двухуровневого инвертора с диаграммами, центрированными на шести вершинах внутреннего малого шестиугольника, как показано на этом рисунке:
Для упрощения пространственно-векторной диаграммы двухуровневого инвертора необходимо выбрать один из малых шестиугольников, указав значение в порту SmallHexNum. Затем блок преобразует трехуровневую плоскость пространственных векторов в двухуровневую плоскость пространственных векторов, вычитая исходный вектор опорного напряжения на величину вектора центрального напряжения выбранного шестиугольника.
Этот блок позволяет выбрать естественную, симметричную или асимметричную выборку волны модуляции.
Генератор сигнала ШИМ-затвора (трехфазный, трехуровневый) не выполняет широтно-импульсную модуляцию на основе несущей. Вместо этого блок использует время стробирования для генерации как импульсов управления переключением, так и сигналов модуляции, которые выводит блок.
PWM на основе несущей, однако, полезен для демонстрации того, как выбранный режим выборки связан с поведением включения и выключения импульсов, которые генерирует блок. Генератор, использующий трехуровневый метод ШИМ на основе несущей:
Выборка опорной волны
Сравнение выборки с двумя параллельными треугольными несущими волнами, разделенными одним уровнем
Генерирует импульс включения, если выборка выше сигнала несущей, или импульс выключения, если выборка ниже волны несущей
Чтобы определить поведение импульсов включения и выключения, трехуровневый генератор ШИМ на основе несущей использует следующие методы для выборки каждой из треугольных волн:
Естественный - выборка и сравнение происходят в точках пересечения модулированной волны и несущей волны.
Асимметричная - выборка происходит на верхней и нижней границах несущей волны. Сравнение происходит на пересечении, которое следует за выборкой.
Симметрично - выборка происходит только на верхней границе несущей волны. Сравнение происходит на пересечении, которое следует за выборкой.
[1] Чон, Д. В., Дж. С. Ким и С. К. Сул. «Унифицированная методика модуляции напряжения для трехфазного преобразования мощности в реальном времени». IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 34, No. 2, 1998, pp. 374-380.
[2] Со, J. H., C. H. Choi и D. S. Hyun. «Новый упрощенный метод пространственно-векторной ШИМ для трехуровневых инверторов». IEEE Transactions on Power Electronics, том 16, № 4, 2001, стр. 545-550.
Генератор сигнала ШИМ-затвора (трехфазный, двухуровневый) | Генератор ШИМ (трехфазный, трехуровневый) | Генератор синхросигналов и сигналов ШИМ (трехфазный, трехуровневый) | Трехуровневый преобразователь (трехфазный)