Bridge Cycloconverter Voltage Controller (Three-Phase)

Управление PI напряжением RMS для трехфазных мостовых циклоконверторов

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Контроль за Конвертером

  • Bridge Cycloconverter Voltage Controller (Three-Phase) block

Описание

Блок Bridge Cycloconverter Voltage Controller (Three-Phase) реализует основанный на ПИ квадратный контроллер напряжения (RMS) для трехфазных мостовых циклоконверторов.

Чтобы преобразовать трехфазный сигнал непосредственно с более высокой частоты на более низкую, используйте этот блок с трехфазным мостовым циклоконвертером. Пример такого преобразования см. в трехфазном мостовом циклоконверторе.

Принцип работы

Контроллер регулирует напряжение линии циклоконвертера к нейтральному RMS на заданное значение и заданную электрическую частоту. Структура контроллера циклоконвертера проиллюстрирована на этой схеме.

На схеме:

  • Контроллер интегрирует требуемую частоту выхода fref, чтобы получить ссылку угловой θe_ref электрического тока.

  • Блок Signal Conditioning фильтрует vcyc фазного напряжения и icyc тока циклоконвертера, чтобы получить vrms_cyc напряжения RMS в относительных единицах и icyc_lpf сигнала сглаженного тока.

  • ПИ-контроллер генерирует опорное фазовое напряжение на оси q из ошибки между желаемым выходным RMS-напряжением Vref и vrms_cyc.

  • Блок Inverse Park Transform преобразует ссылку фазы в dq0-координатах в напряжение фазы, vabc_ref в abc-координатах.

  • Блок Sinusoidal Power Measurement (PLL, Three-Phase) оценивает θ угла фазы входного сигнала vabc напряжения.

    Блоки Modulator и Bank Selector создают 36 импульсов, чтобы привести в действие циклоконвертер с помощью опорного vabc_ref напряжения фазы, расчетного θ угла фазы и фильтрованного icyc_lpf тока циклоконвертера. Чтобы сгенерировать углы включения, контроллер использует метод пересечения косинусоидной волны.

Эта схема показывает логику обусловленности сигнала.

На схеме:

  • Park Transform блоки преобразовывают измеренное напряжение циклоконвертора vcyc и ток icyc в d-и компоненты q-оси (vd, vq, id, iq) использование ссылки электрический угол θe_ref.

  • Блоки Low-Pass Filter (LPF) удаляют высокочастотный шум от каждого из напряжений и токов d и q-осей для создания фильтрованных компонентов (vd_lpf, vq_lpf, id_lpf, iq_lpf).

  • Блок вычисляет напряжение RMS циклоконвертера в относительных единицах путем взятия квадратной суммы компонентов dq vrms_cyc деления на 2, и, наконец, преобразование из представления единиц СИ в представление в относительных единицах.

  • Этот Inverse Park Transform преобразует отфильтрованный по dq ток назад в abc-ось и выводит его следующим icyc_lpf.

Выход опорного напряжения циклоконвертера от линии до нейтрали rms дается в представлении в относительных единицах.

Визуализация

Блок выводит шину, содержащую шесть сигналов для визуализации:

  • Расчетный угол фазы θ входного сигнала напряжения vabc

  • Требуемое Vref напряжения RMS сигнала выхода

  • Напряжения в ссылку фазе vabc_ref требуемого сигнала выхода

  • Отфильтрованное напряжение линии к нейтралю RMS vrms_cyc

  • Фильтрованные токи фазы циклоконвертера icyc_lpf

  • Фильтрованные напряжения фазы циклоконвертера vcyc_lpf

Порты

Вход

расширить все

Эталонное напряжение линии к нейтралю RMS, выраженное в представлении в относительных единицах.

Типы данных: single | double

Опорная электрическая частота, в Гц.

Типы данных: single | double

Измеренные фазовые напряжения источника, в В.

Типы данных: single | double

Измеренные напряжения фазы циклоконвертера, в В.

Типы данных: single | double

Измеренные циклоконвертерные фазовые токи, в А.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

Тиристорный импульсный вектор для управления трехфазным мостовым циклоконвертером.

Типы данных: single | double

Шина, содержащая внутренние сигналы для визуализации. Полный список сигналов см. в разделе Визуализация.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Номинальное напряжение RMS для вычислений преобразования в относительных единицах, в В.

Пропорциональная составляющая цикла для цикла фазовой автоподстройки (ФАП), оценивающий фазу входного сигнала. Это значение определяет агрессивность ФАПЛ в отслеживании и фиксации угла фазы. Увеличьте это значение, чтобы улучшить время реакции отслеживания на изменение шага в угле фазы.

Циклический фильтр интегральной составляющей для фазовой автоподстройки (ФАП), оценивающего фазу входного сигнала. Увеличьте это значение, чтобы увеличить скорость, с которой установившаяся ошибка устраняется в угле фазы. Это значение также определяет агрессивность ФАПЛ в отслеживании и блокировке фазы.

Временная константа низкочастотных фильтров в блоке Signal Conditioning контроллера. Эти фильтры уменьшают нежелательный высокочастотный шум в напряжении фазы циклоконвертора и измерениях тока.

Пропорциональная составляющая для ПИ-контроллера, которая генерирует ссылку фазы напряжение для циклоконвертера. Увеличьте это значение для повышения агрессивности контроллера.

Интегральная составляющая из ПИ-контроллера, которая генерирует ссылку фазы напряжение для циклоконвертера. Увеличьте это значение, чтобы увеличить частоту, с которой в сигнале напряжения фазы устраняется установившаяся ошибка.

Анти-обмотка усиления ПИ-контроллера, которая генерирует ссылку фазы напряжение для циклоконвертера.

Угловая ширина импульсов, посылаемых на циклоконвертер.

Порог тока для переключения между положительным и отрицательным преобразователями.

Стратегия, используемая для упорядоченного расположения сгенерированных импульсов.

Шаг расчета для блока (-1 для унаследованного). Если вы используете этот блок в триггируемой подсистеме, установите значение шага расчета -1. Если вы используете этот блок в модели с непрерывным шагом переменных, установите шаг расчета явно.

Ссылки

[1] Chen, H., M. H. Johnson, and D. C. Aliprantis. Низкочастотная передача переменного тока для морской ветряной степени. Транзакции IEEE по поставке степени. Том 28, № 4, 2013, стр. 2236-2244.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2017b