PWM Generator (Three-phase, Three-level)
Сгенерируйте трехфазный, трехуровневый сигнал с модуляцией ширины импульса или форму волны для затворных коммутационных устройств
- Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Модуляция Ширины импульса
Описание
Блок PWM Generator (Three-phase, Three-level) управляет поведением переключения для трехфазного трехуровневого преобразователя степени. Блок:
Вычисляет время включения и выключения на основе блока входов:
Три синусоидальных опорных напряжения
Постоянное напряжение канала
Сигнал управления балансом нейтральной точки DC-канала
Использует время управления ключом, чтобы сгенерировать 12 импульсов управления переключателем.
Использует время стробирования, чтобы сгенерировать формы волны модуляции.
Режим дискретизации
Этот блок позволяет вам выбрать естественную, симметричную или асимметричную дискретизацию волны модуляции.
Блок PWM Generator (Three-phase, Two-level) не выполняет основанную на несущей модуляцию ширины импульса (PWM). Вместо этого блок использует входные сигналы, чтобы вычислить время стробирования, а затем использует время стробирования, чтобы сгенерировать как импульсы управления переключателем, так и формы модуляции, которые он выводит.
Основанный на несущей ШИМ, однако, полезен для демонстрации того, как выбранный вами режим дискретизации относится к поведению включения и выключения импульсов, которые генерирует блок. Генератор, который использует трехуровневый метод PWM на основе несущей:
Дискретизирует ссылку волну.
Сравнивает выборку с двумя параллельными треугольными несущими волнами, разделенными одним уровнем.
Генерирует импульс включения, если выборка выше, чем сигнал несущей, или импульс выключения, если выборка ниже, чем несущая волна.
Чтобы определить поведение импульсов включения и выключения, трехуровневый генератор PWM на основе несущей использует эти методы, чтобы дискретизировать каждую из треугольных волн:
Естественно - дискретизация и сравнение происходят в точках пересечения волны модуляции и волны несущей.
Асимметричная - Дискретизация происходит на верхних и нижних контурах несущей волны. Сравнение происходит на пересечении, которое следует за выбором.
Симметричная - Дискретизация происходит только на верхнем контуре несущей волны. Сравнение происходит на пересечении, которое следует за выбором.
Сверхмодуляция
Индекс модуляции, который измеряет способность преобразователя степени выдавать заданное напряжение, задан как
где
m - индекс модуляции.
Vm - пиковое значение волны модуляции.
Vc - пиковое значение несущей волны треугольника.
Для трехфазного SPWM,
где
Vpeak - пиковое значение основного компонента напряжения «фаза-нейтраль».
vdc - напряжение постоянного тока.
Для трехфазного вектора пространства PWM (SVM),
Для нормальной установившейся операции, 0 <<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>. Если переходный процесс, такой как увеличение нагрузки, заставляет амплитуду Vm превышать амплитуду Vc, избыточной модуляции (m > 1) происходит
Если происходит перенапряжение, выходное напряжение преобразователя степени зажимается к положительной или отрицательной рейке постоянного тока.
В примере трехфазного трехуровневого PWM-генератора Three-Level Controller подсистема содержит 1800-V вход DC-канала и индекс модуляции, m, 0,8. Для SVM максимальное входное напряжение является V, то есть 1039,23 V. Чтобы продемонстрировать избыточную модуляцию, в начале симуляции добавляется переходный процесс. Переходный процесс заставляет амплитуды опорных напряжений превышать амплитуду постоянного тока. Чтобы выделить избыточную модуляцию, возможности включают результаты симуляции только для одного из 12 выходных импульсов и только a-фазы опорных напряжений, форм волны модуляции и выходных напряжений.
Индекс модуляции больше единицы между 0,03-0,09 секундами. Во время избыточной модуляции:
Импульс остается в положении включения или выключения.
Напряжение выхода зажимается к положительной или отрицательной рейке постоянного тока.
Порты
Вход
Выход
Параметры
Примеры моделей
Ссылки
[1] Chung, D. W., J. S. Kim, and S. K. Sul. Унифицированный метод модуляции напряжения для трехфазного преобразования степени в реальном времени. Транзакции IEEE по отраслевым приложениям, том 34, № 2, 1998, стр. 374-380.
[2] Seo, J. H., C. H. Choi, and D. S. Hyun. «Новый упрощенный метод ШИМ вектора пространства для трехуровневых инверторов». Транзакции IEEE по степени, том 16, № 4, 2001, стр. 545-550.