Сгенерируйте импульсы для двухуровневого преобразователя с управлением SVPWM
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника / Контроль за Силовой электроникой
Блок SVPWM Generator (2-Level) генерирует импульсы для трехфазных двухуровневых преобразователей DC/AC с помощью метода пространственно-векторной модуляции ширины импульса (SVPWM).
Ключи конвертера представлены следующей эквивалентной схемой:
Как показано на следующем рисунке, цель метода SVPWM состоит в том, чтобы аппроксимировать ссылку напряжения (Uref) мгновенно путем объединения состояний переключения, соответствующих базовым векторам пространства.
Точнее, для каждого периода PWM, вектор ссылки Uref усредняется при помощи двух соседних векторов пространства (U3 и U4 на рисунке) для определенной длительности времени и нулевого вектора (U7 или U8) для остальной части периода.
| Вектор | Q1 | Q3 | Q5 |
|---|---|---|---|
| U1 | 1 | 0 | 0 |
| U2 | 1 | 1 | 0 |
| U3 | 0 | 1 | 0 |
| U4 | 0 | 1 | 1 |
| U5 | 0 | 0 | 1 |
| U6 | 1 | 0 | 1 |
| U7 | 0 | 0 | 0 |
| U8 | 1 | 1 | 1 |
Блок реализует два симметричных шаблона переключения [1]:
Шаблон # 1: С помощью этого шаблона, известного как Software-Definited, каждый канал PWM переключается дважды на каждый период PWM.
Шаблон # 2: С этим шаблоном, известным как Hardware-Definited, один канал PWM остается постоянным в течение всего периода PWM. Следовательно, количество переключений для этого шаблона меньше, чем шаблон # 1. В результате потери переключений уменьшаются с помощью шаблона # 2.
Задайте тип вектора ссылки.
Когда установлено значение Magnitude-Angle (rad) (по умолчанию), вектор Uref задается следующими входами:
| U | Magnitude of Uref (value between 0 and 1)
Когда установлено значение alpha-beta componentsвектор Uref задается входами Uα и Uβ.
Когда установлено значение Internally generated, Uref больше не является входом в блок. Внутренне генерируется в порядок для управления напряжением выхода преобразователя, как задано в параметре выхода напряжения.
Когда установлено значение Pattern #1 (по умолчанию), каждое устройство конвертера переключается дважды за каждый период ШИМ.
Когда установлено значение Pattern #2, статус одного из трех рычагов остается постоянным (без переключения) в течение всего периода PWM.
Задайте частоту ШИМ, которая определяет период ШИМ.
По умолчанию это 2000.
Задайте величину, фазу и частоту выходного напряжения двухуровневого преобразователя, управляемого блоком. По умолчанию это [0.8 -30 50]. Величина основного компонента выходного напряжения преобразователя в линию задана как
Этот параметр видим, только когда параметр Data type of input reference vector Uref установлен в Internally generated.
Задайте шаг расчета блока в секундах. Установите значение 0, чтобы реализовать непрерывный блок. По умолчанию это 0.
UrefКогда параметр Data type of input reference vector Uref установлен в Magnitude-Angle (rad), два блока входов являются величиной и фазой, в радианах, вектора Uref вращающейся ссылки.
Когда параметр Data type of input reference vector Uref установлен в alpha-beta components, два блочных входов являются альфа-бета компонентами Uref.
Выход содержит шесть импульсных сигналов для запуска самокоммутируемых устройств (Q1 - Q6) устройства преобразования.
| Шаг расчета | Задан в параметре Sample Time Непрерывный, если Sample Time = 0 |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
The power_SVPWMGenerator2Level модель использует две простые схемы, чтобы показать, как работает генератор SVPWM (2-Level), и сравнить две опции шаблона переключения. Запустите симуляцию и откройте инструмент FFT Analysis блока Powergui, чтобы увидеть гармоники и значение THD напряжений, создаваемых двумя преобразователями.
Шаг расчета модели параметризован переменной Ts, установленной на значение по умолчанию 2e-6 с. Установите Ts на 0 в командном окне и измените параметр Simulation type блока Powergui на Continuous для симуляции модели в непрерывном режиме.
[1] Yu, Z., Application Report SPRA524, Space-Vector PWM с TMS320C24x Using H/W & S/W Defined Switching Patterns, Texas Instruments, 1999.