Universal Bridge

Реализуйте универсальный преобразователь степени с выбираемыми топологией и ключевыми элементами

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника

  • Universal Bridge block

Описание

Блок Universal Bridge реализует универсальную трехфазную степень преобразователь, который состоит до шести степеней ключей, соединенных в мостовое строение. Тип степени switch и строение конвертера можно выбрать из диалогового окна.

Блок Universal Bridge позволяет моделировать преобразователи, использующие как естественно коммутируемые (или линейно коммутируемые) степени (диоды или тиристоры), так и принудительно коммутируемые устройства (GTO, IGBT, МОП-транзистор).

Блок Universal Bridge является базовым блоком для создания двухуровневых преобразователей напряжения (VSC).

Нумерация устройства отличается, если степени естественно коммутируются или принудительно коммутируются. Для естественно коммутируемого трехфазного преобразователя (диод и тиристор), нумерация выполняется в соответствии с естественным порядком коммутации:

Для двухфазного диода или тиристорного моста, и для любого другого строения моста, порядок коммутации следующий:

Мост GTO-Diode:

IGBT-диодный мост:

Мосты MOSFET-диод и идеальный коммутатор:

Параметры

Number of bridge arms

Установите значение 1 или 2 для получения однофазного преобразователя (два или четыре коммутационных устройства). Установите значение 3 чтобы получить трехфазный преобразователь, подключенный в строении моста Граэца (шесть коммутационных устройств). По умолчанию это 3.

Snubber resistance Rs

Сопротивление снюббера, в омах (И). По умолчанию это 1e5. Установите параметр сопротивления Snubber Rs равным inf чтобы исключить snubbers из модели.

Snubber capacitance Cs

Демпфирующая емкость, в фарадах (F). По умолчанию это inf. Установите параметр Емкость Snubber Cs равным 0 чтобы устранить snubbers, или чтобы inf чтобы получить сопротивление snubber.

Когда вы используете непрерывный решатель, можно исключить snubbers во всех силовых электронных устройствах, если выбрать опцию Disable snubbers in switching devices на вкладке Preference блока Powergui

Когда ваша система дискретизирована, можно имитировать степени с практически никакими детекторами, задавая чисто резистивные детекторы с очень большим сопротивлением, таким образом создавая незначительные токи утечек. Мост работает удовлетворительно с чисто резистивными дробилками.

Power electronic device

Выберите тип степени для использования в мостике. По умолчанию это Thyristors.

Когда вы выбираете Switching-function based VSCИспользуется модель эквивалентного типа источника напряжения с функцией переключения, в которой ключи заменены двумя источниками напряжения на стороне переменного тока и источником тока на стороне постоянного тока. Эта модель использует те же импульсы включения, что и для других силовых электронных устройств, и она правильно представляет гармоники, обычно генерируемые мостом.

Когда вы выбираете Average-model based VSCДля представления ключов питания используется преобразователь источника напряжения средней модели. В отличие от других силовых электронных устройств, эта модель использует опорные сигналы (uref), представляющие средние напряжения, генерируемые на терминалах ABC моста. Эта модель не представляет гармоники. Он может использоваться с большими шагами расчета при сохранении средней динамики напряжения.

См. power_sfavg для примера сравнения этих двух моделей с блоком Universal Bridge с помощью устройства IGBT/Diode.

Ron

Внутреннее сопротивление выбранного устройства, в омах (А). По умолчанию это 1e-3.

Lon

Внутренняя индуктивность, в генри (H), для диода или тиристорного устройства. По умолчанию это 0. Когда мост дискретизирован, параметр Lon должен быть установлен в нуль.

Forward voltage Vf

Этот параметр доступен только, когда выбранное электронное устройство Power Diodes или Thyristors.

Прямое напряжение в вольтах (V) через устройство, когда оно проводит. По умолчанию это 0.

Forward voltages [Device Vf, Diode Vfd]

Этот параметр доступен, когда выбранное электронное устройство Power GTO/Diodes или IGBT/Diodes.

Прямое напряжение в вольтах (V) принудительно коммутируемых устройств (GTO, MOSFET или IGBT) и антипараллельных диодов. По умолчанию это [ 0 0 ].

Measurements

По умолчанию это None.

Выберите Device voltages для измерения напряжений на шести клеммах силового электронного устройства.

Выберите Device currents для измерения токов, протекающих через шесть силовых электронных устройств. Если используются антипараллельные диоды, измеренный ток является общим током в принудительно коммутируемом устройстве (GTO, MOSFET или IGBT) и в антипараллельном диоде. Поэтому положительный ток указывает на ток, протекающий в принудительно коммутируемом устройстве, и отрицательный ток указывает на ток, протекающий в диоде. Если слизистые устройства заданы, измеренные токи являются теми, которые протекают только через степени.

Выберите UAB UBC UCA UDC voltages для измерения контактных напряжений (переменного и постоянного тока) Универсального Мостового блока.

Выберите All voltages and currents для измерения всех напряжений и токов, заданных для блока Universal Bridge.

Поместите блок Multimeter в модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время симуляции. В меню Available Measurements блока Multimeter измерение идентифицируется меткой, за которой следует имя блока.

Измерение

Метка

Напряжения устройства

Usw1:

Ток ветви

Isw1:

Терминальные напряжения

Uab:

Входы и выходы

g

Вход управления ключами. Упорядоченное расположение импульсов в векторе сигналов управления ключами соответствует номеру переключателя, указанному в шести схемах, показанных в разделе «Описание». Для диодного и тиристорного мостов упорядоченное расположение импульсов соответствует естественному порядку коммутации. Для всех других принудительно коммутируемых переключателей импульсы передаются на верхний и нижний переключатели фаз A, B и C.

Топология

Импульсный вектор входа g

одна рука

[Q1,Q2]

две руки

[Q1,Q2,Q3,Q4]

три руки

[Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6]

Примеры

The power_ACDCAC_Converter пример иллюстрирует использование одного блока Universal Bridge в преобразователе ac/dc/ac для моделирования диодного выпрямителя, питающего инвертор IGBT через ссылку постоянного тока.

Представлено до R2006a