PWM Generator (3-Level)
Сгенерируйте импульсы для управляемого ШИМ трехуровневого преобразователя
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника / Контроль за Силовой электроникой
Описание
Блок PWM Generator (3-Level) генерирует импульсы для преобразователей модуляции ширины сигнала на основе несущей (PWM), используя трехуровневую топологию. Блок может управлять коммутационными устройствами (FETs, GTO, или IGBTs) трех различных типов конвертеров: однофазный полумост (один рычаг), однофазный полный мостик (два рычага) или трехфазный мостик (три рычага).
Опорный сигнал (вход Урефа), также называемый модулирующим сигналом, естественно дискретизируется и сравнивается с двумя симметричными несущими треугольника со смещенным уровнем.
Следующий рисунок показывает, как импульсы генерируются для однофазного, полумостового трехуровневого преобразователя.
Рычаг конвертера может иметь три состояния: + 1, 0 или − 1. Когда уставка больше положительной несущей, состояние руки составляет + 1; когда уставка меньше отрицательной несущей, состояние рычага − 1.
В противном случае состояние равно 0. На основе текущего состояния рычага генерируются соответствующие импульсы.
| Государство | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| −1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Один опорный сигнал требуется, чтобы сгенерировать четыре импульса руки. Для однофазного полномостового преобразователя требуется второй опорный сигнал, чтобы сгенерировать четыре импульса второго рычага. Этот сигнал генерируется внутренне путем сдвига фазы исходного опорного сигнала на 180 степени. Для трехфазного моста требуются три опорных сигналов, чтобы сгенерировать 12 импульсов.
Этот опорный сигнал также может быть внутренне сгенерирован генератором PWM. В этом случае задайте индекс модуляции, выходную частоту напряжения и фазу.
Параметры
- Generator type
Задайте количество импульсов для генерации. Количество импульсов, генерируемых блоком, пропорционально количеству мостовых рычагов для управления.
Выберите
Single-phase half-bridge (4 pulses)для запуска самокоммутируемых устройств однофазного полумостового преобразователя. Импульсы (1, 2) запускают верхние устройства и импульсы (3, 4) запускают нижние устройства.Выберите
Single-phase full-bridge (8 pulses)для запуска самокоммутируемых устройств однофазного полномостового преобразователя. Затем генерируются восемь импульсов. Импульсы (1, 2) и (5, 6) запускают верхние устройства первого и второго рычагов. Импульсы (3, 4) и (7, 8) запускают нижние устройства первого и второго рычагов.Выберите
Three-phase bridge (12 pulses)(по умолчанию) для запуска самокоммутируемых устройств трехфазного мостового преобразователя. Импульсы (1, 2), (5, 6) и (9, 10) запускают верхние устройства первого, второго и третьего рычагов. Импульсы (3, 4), (7, 8) и (11, 12) запускают нижние устройства трех рычагов.- Mode of operation
Когда установлено значение
Unsynchronized(по умолчанию), частота несущего сигнала без синхронизации определяется параметром Carrier frequency.Когда установлено значение
Synchronizedсигнал несущей синхронизируется с внешним опорным сигналом (вход wt), и частота несущей определяется параметром Switching ratio.- Carrier frequency (Hz)
Задайте, чтобы определить частоту, в герце, двух несущих треугольных сигналов. По умолчанию это
27*60. Параметр Carrier frequency видим только, когда параметр Mode of operation установлен вUnsynchronized.- Switching ratio (carrier frequency/output frequency)
Определяет частоту ( < reservedrangesplaceholder0 >) двух несущих треугольных сигналов.
По умолчанию это
27. Параметр Switching ratio видим только, когда параметр Mode of operation установлен вSynchronized.- Internal generation of modulating signal (s)
Когда этот флажок установлен, блок генерирует опорный сигнал. Значение по умолчанию сброшено.
Параметр видим только, когда параметру Mode of operation задано значение
Unsynchronized.- Modulation index
Задайте индекс модуляции, чтобы контролировать амплитуду основного компонента выходного напряжения преобразователя. По умолчанию это
0.8. Индекс модуляции должен быть больше0и меньше чем или равно1. Параметр видим только, когда установлен флажок Internal generation of modulating signal (s).- Output voltage frequency (Hz)
Задайте частоту выхода напряжения, чтобы контролировать основную частоту компонента выхода напряжения преобразователя. По умолчанию это
60. Параметр видим только, когда установлен флажок Internal generation of modulating signal (s).- Output voltage phase (degrees)
Этот параметр управляет фазой основного компонента выходного напряжения конвертера. По умолчанию это
0. Параметр видим только, когда установлен флажок Internal generation of modulating signal (s).- Sample time
Задайте шаг расчета блока в секундах. По умолчанию это
0. Установите значение0для реализации непрерывного блока.
Входы и выходы
UrefВекторизованный опорный сигнал, используемый для генерации выхода импульсов. Вход видим только, когда Internal generation of modulating signal (s) не выбран. Подключите этот вход к:
Однофазный синусоидальный сигнал, когда блок управляет однофазным полу- или полномостовым преобразователем
Трехфазный синусоидальный сигнал, когда блок PWM Generator управляет трехфазным мостовым преобразователем
Для линейной операции этого блока величина Uref должна быть между − 1 и + 1.
PВыход содержит 4, 8 или 12 импульсов, используемых для запуска самокоммутируемых устройств (MOSFET, GTO или IGBT) одно-, двух- или трехплечного трехуровневого преобразователя.
Особенности
| Шаг расчета | Задан в параметре Sample Time Непрерывный, если Sample Time = 0 |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
Примеры
The power_PWMGenerator3Level модель использует простую схему, чтобы показать, как работает генератор PWM (3-Level). Запустите симуляцию и используйте инструмент FFT Analysis блока Powergui, чтобы увидеть гармоники и значение THD напряжений, создаваемых трехфазным трехуровневым преобразователем.
Шаг расчета модели параметризован переменной Ts, установленной на значение по умолчанию 2e-6. Установите Ts на 0 в командном окне и измените параметр Simulation type блока Powergui на Continuous для симуляции модели в непрерывном режиме.