Three-Level Converter (Three-Phase)

Двенадцатимпульсный трехфазный трехуровневый управляемый преобразователь с нейтральной точкой

Библиотека:
Simscape/Электрический/Полупроводники и конвертеры/Конвертеры

Описание

Блок Three-Level Converter (Three-Phase) моделирует двенадцатимпульсный трехфазный трехуровневый управляемый преобразователь с нейтральной точкой. Можно использовать этот блок для подключения трехфазной сети переменного тока к трехуровневой сети постоянного тока.

Модель

Блок содержит три мостовых рычага, каждый из которых имеет четыре переключающих устройства и соответствующие противопараллельные диоды. Опции для типа коммутационных устройств:

GTO
Идеальный полупроводниковый переключатель
IGBT
МОП-транзистор
Усредненный коммутатор

Каждый компонент в схеме с тремя рычагами является тем же самым переключающим устройством, которое вы задаете. Коммутационные устройства те же, что и устройства в сублибрарии Semiconductors > Fundamental Components.

Рисунок показывает эквивалентную схему для блока, использующего блок Ideal Semiconductor в качестве коммутационного устройства.

Вы управляете портами управления 12 коммутационных устройств через вход к порту Three-Level Converter (Three-Phase) block G.

Используйте блок Twelve-Pulse Gate Multiplexer, чтобы мультиплексировать все 12 сигналов управления ключами в один вектор.
Соедините выход блока Twelve-Pulse Gate Multiplexer с портом Three-Level Converter (Three-Phase) блока G.

Вы используете вкладку Diodes диалогового окна блока, чтобы включить интегральный диод защиты для каждого коммутационного устройства. Интегральный диод защищает полупроводниковое устройство путем обеспечения пути проводимости для обратного тока. Индуктивная нагрузка может создавать высокий всплеск обратного напряжения, когда полупроводниковое устройство внезапно отключает подачу напряжения на нагрузку.

Таблица показывает, как задать параметр Integral protection diode на основе ваших целей.

Цели	Значение, которое нужно выбрать	Интегральный диод защиты
Приоритезируйте скорость симуляции.	`Diode with no dynamics`	Блок Diode
Приоритизируйте верность модели путем точного определения динамики заряда в обратном режиме.	`Diode with charge dynamics`	Динамическая модель блока Diode

Вы используете вкладку Snubbers диалогового окна блока, чтобы включать обрывистую схему для каждого коммутационного устройства. Каждый snubber состоит из резистора и конденсатора, соединенных последовательно. Обычно сглаживающая схема защищает переключающее устройство от очень высоких напряжений, создаваемых индуктивной нагрузкой, когда устройство отключает подачу напряжения на нагрузку. Цепи Snubber также предотвращают чрезмерные скорости изменения тока при включении коммутационного устройства.

Порты

Сохранение

расширить все

`G` - Клеммы управления ключами
электрический

Векторный входной порт, сопоставленный с клеммами управления коммутационных устройств. Подключите этот порт к блоку Twelve-Pulse Gate Multiplexer.

`~` - Трехфазный порт
электрический

Расширяемый трехфазный порт.

`+` - Положительный терминал
электрический

Электрический порт сопоставлен с положительным контактом постоянного тока.

`0` - Нейтральный терминал
электрический

Электрический порт сопоставлен с клеммой нейтрали постоянного тока.

`-` - Отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сопоставлен с отрицательным контактом постоянного тока.

Параметры

расширить все

`Switching device` - Коммутационное устройство
`Ideal Semiconductor Switch` (по умолчанию) | `GTO` | `IGBT` | `MOSFET` | `Averaged Switch`

Устройство переключения конвертера. Значение по умолчанию Ideal Semiconductor Switch.

Можно выбрать следующие коммутационные устройства:

Зависимости

Несколько дополнительных параметров станут видимыми в зависимости от выбора конкретного коммутационного устройства.

Коммутационные устройства: GTO

Для получения дополнительной информации см. раздел GTO.

Параметры для этого коммутационного устройства будут видны, только если вы выберете его в параметре Switching device.

`Forward voltage, Vf` - Прямое напряжение
`0.8` `V` (по умолчанию)

Минимальное напряжение, необходимое для блока градиента характеристики i-v устройства в портах анода и _1/Ron катода, где _Ron является значением On-state resistance.

`On-state resistance` - Сопротивление в состоянии нахождения
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Скорость изменения напряжения от тока выше прямого напряжения.

`Off-state Conductance` - Проводимость вне состояния
`1e-6` `1/Ohm` (по умолчанию)

Проводимость анода-катода, когда устройство отключено. Значение должно быть меньше 1/R, где R - значение On-state resistance.

`Gate trigger voltage, Vgt` - Напряжение триггера затвора
`1` `V` (по умолчанию)

Порог напряжения затвора-катода. Устройство включается, когда напряжение затвора-катода выше этого значения.

`Gate turn-off voltage, Vgt_off` - Напряжение выключения затвора
`-1` `V` (по умолчанию)

Порог напряжения затвора-катода. Устройство выключается, когда напряжение затвора-катода ниже этого значения.

`Holding current` - Удерживающий ток
`1` `A` (по умолчанию)

Текущий порог. Устройство остается включенным, когда ток выше этого значения, даже когда напряжение затвора-катода падает ниже триггерного напряжения затвора.

Коммутационные устройства: идеальный полупроводниковый переключатель

Для получения дополнительной информации см. раздел Ideal Semiconductor Switch.

`On-state resistance` - Сопротивление в состоянии нахождения
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление анод-катод, когда устройство включено.

`Off-state Conductance` - Проводимость вне состояния
`1e-6` `1/Ohm` (по умолчанию)

`Threshold voltage, Vth` - Пороговое напряжение
`6` `V` (по умолчанию)

Коммутационные устройства: IGBT

Для получения дополнительной информации см. раздел IGBT (Ideal, Switching).

`Forward voltage, Vf` - Прямое напряжение
`0.8` `V` (по умолчанию)

Минимальное напряжение, требуемое на портах блоков коллектора и эмиттера, для того, чтобы градиент характеристики диода i-v был _1/Ron, где _Ron является значением On-state resistance.

`On-state resistance` - Сопротивление в состоянии нахождения
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление коллектора-эмиттера, когда устройство включено.

`Off-state Conductance` - Проводимость вне состояния
`1e-6` `1/Ohm` (по умолчанию)

Проводимость коллектора-эмиттера, когда устройство отключено. Значение должно быть меньше 1/R, где R - значение On-state resistance.

`Threshold voltage, Vth` - Пороговое напряжение
`6` `V` (по умолчанию)

Напряжение затвора-излучателя, при котором включается устройство.

Коммутационные устройства: MOSFET

Для получения дополнительной информации см. раздел MOSFET (Ideal, Switching).

`Drain-source on resistance, R_DS(on)` - Дренажный источник сопротивления
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление стока-источника, когда устройство включено.

`Off-state Conductance` - Проводимость вне состояния
`1e-6` `1/Ohm` (по умолчанию)

Проводимость источника слива, когда устройство отключено. Значение должно быть меньше 1/R, где R - значение On-state resistance.

`Threshold voltage, Vth` - Пороговое напряжение
`6` `V` (по умолчанию)

Порог напряжения затвора-источника. Устройство включается, когда напряжение затвора-источника выше этого значения.

Коммутационные устройства: усредненный коммутатор

`On-state resistance` - Сопротивление в состоянии нахождения
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление анод-катод, когда устройство включено.

Интегральные диоды

`Integral protection diode` - Интегральный диод защиты
`None` (по умолчанию) | `Diode with no dynamics` | `Diode with charge dynamics`

Интегральный диод защиты для каждого коммутационного устройства.

Диоды, которые можно выбрать:

Diode with no dynamics
Diode with charge dynamics

Примечание

Если вы выбираете Averaged Switch для параметра Switching Device в Switching Device настройке этот параметр не виден и Diode with no dynamics автоматически выбирается.

`Forward voltage` - Прямое напряжение
`0.8` `V` (по умолчанию)

Минимальное напряжение, необходимое для + и - блокируют порты для градиента характеристики I-V диода, которые будут _1/Ron, где _Ron является значением On resistance.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode равным Diode with no dynamics или Diode with charge dynamics.

`On resistance` - На сопротивлении
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Скорость изменения напряжения от тока выше Forward voltage.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode равным Diode with no dynamics или Diode with charge dynamics.

`Off conductance` - Отключенная проводимость
`1e-5` `1/Ohm` (по умолчанию)

Проводимость реверс-смещенного диода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode равным Diode with no dynamics или Diode with charge dynamics.