Генерировать трехфазный трехуровневый широтно-импульсный модулированный сигнал или сигнал для коммутационных устройств стробирования
Simscape / Электрический / Контроль / Модуляция Ширины импульса
Блок генератора ШИМ (трехфазный, трехуровневый) управляет поведением переключения для трехфазного трехуровневого преобразователя мощности. Блок:
Вычисляет время включения и отключения на основе входных данных блока:
Три синусоидальных опорных напряжения
Напряжение линии постоянного тока
Сигнал управления балансом нейтральной точки линии постоянного тока
Использует время стробирования для генерации 12 импульсов управления переключением.
Использует время стробирования для генерации сигналов модуляции.
Этот блок позволяет выбрать естественную, симметричную или асимметричную выборку волны модуляции.
Блок генератора ШИМ (трехфазный, двухуровневый) не выполняет широтно-импульсную модуляцию на основе несущей (ШИМ). Вместо этого блок использует входные сигналы для вычисления времени стробирования, а затем использует время стробирования для генерации как импульсов управления переключением, так и сигналов модуляции, которые он выдает.
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:
Выполняет выборку опорной волны.
Сравнивает образец 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.
Индекс модуляции, измеряющий способность преобразователя мощности выводить заданное напряжение, определяется как
VMVC,
где
m - индекс модуляции.
Vm - пиковое значение волны модуляции.
Vc - пиковое значение несущей волны треугольника.
Для трехфазного SPWM,
mvdc2,
где
Vpeak - пиковое значение фундаментальной составляющей напряжения фаза-нейтраль.
vdc - напряжение линии постоянного тока.
Для трехфазного пространственно-векторного ШИМ (СВМ),
mvdc3.
Для нормальной стационарной работы, 0 < m ≤1. Если переходный процесс, такой как увеличение нагрузки, приводит к тому, что амплитуда Vm превышает амплитуду Vc, перемодуляция (m > 1) происходит
Если происходит перегрузка, выходное напряжение преобразователя мощности прижимается к положительному или отрицательному рельсу постоянного тока.
В примере трехфазного трехуровневого генератора ШИМ подсистема трехуровневого контроллера содержит вход 1800-V DC-канала и индекс модуляции m, равный 0,8. Для SVM максимальное входное напряжение равно 1800/3V, то есть 1039,23 В. Для демонстрации перемодуляции в начале моделирования добавляется переходный процесс. Переходный процесс заставляет амплитуды опорных напряжений превышать амплитуду напряжения линии постоянного тока. Для выделения сверхмодуляции объем включает в себя результаты моделирования только для одного из 12 выходных импульсов и только для α - фазы опорных напряжений, сигналов модуляции и выходных напряжений.
Индекс модуляции больше единицы между 0,03-0,09 с. Во время перемодуляции:
Импульс остается во включенном или выключенном положении.
Выходное напряжение крепится к положительному или отрицательному рельсу постоянного тока.
[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.
