Average-Value Voltage Source Converter (Three-Phase)

Среднее значение двунаправленный исходный конвертер напряжения AC/DC

Библиотека:
Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters / Конвертеры

Описание

Блок Average-Value Voltage Source Converter (Three-Phase) преобразует электроэнергию от AC до напряжения постоянного тока или от DC до напряжения переменного тока согласно входу трехфазная волна модуляции. Соответствующая входная мощность равна сумме фиксированных потерь мощности и выходной мощности.

Параметризация потерь

Переключая потери, потери проводимости и статические потери являются основными источниками тепла для конвертера.

Переключающиеся потери заданы этим уравнением:

$P_{s w i t c h i n g} = k_{s} v_{d c} I_{r m s}$

где:

_ks является коэффициентом пропорциональности, который зависит от поворота - на, и выключите интервалы и переключающуюся частоту. Задайте это значение путем установки параметра Switching losses coefficient, ks.
_vdc является напряжением dc-ссылки.
$I_{r m s} = \frac{\sqrt{{(i_{a} - i_{d c})}^{2} + {(i_{b} - i_{d c})}^{2} + {(i_{c} - i_{d c})}^{2}}}{\sqrt{3}}$ среднеквадратичная (RMS) текущая фаза, где $i_{d c} = \frac{i_{a} + i_{b} + i_{c}}{3} .$

Потери проводимости заданы этим уравнением:

$P_{c o n d u c t i o n} = k_{c 1} I_{r m s} + k_{c 2} I_{r m s}^{2}$

где:

_kc1 является коэффициентом потерь проводимости, который зависит от нулевого текущего эмиттерного коллектором напряжения на состоянии транзистора и на прямом падении напряжения диода. Задайте это значение путем установки параметра Conduction losses coefficient, kc1.
_kc2 является коэффициентом потерь проводимости, который зависит от сопротивления состояния транзистора и на антипараллельном диоде. Задайте это значение путем установки параметра Conduction losses coefficient, kc2.

Статические потери заданы параметром Fixed power loss, _Pfixed.

Сумма переключения, проводимости и статических потерь задает общие потери мощности конвертера:

$P_{l o s s} = P_{s w i t c h i n g} + P_{c o n d u c t i o n} + P_{f i x e d} .$

Если не доступный, можно также получить _ks, _kc1, _kc2 и значения параметров _Pfixed от профиля потерь мощности, путем установки параметра Losses parameterization на Profile: loss=f(Irms,vdc_nom). Блок затем решает это уравнение и вычисляет значения параметров:

$[\begin{matrix} P_{1} \\ ⋮ \\ P_{n} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1 & v_{d c_n o m} I_{r m s, 1} & I_{r m s, 1} & I_{r m s, 1}^{2} \\ ⋮ & ⋮ & ⋮ & ⋮ \\ 1 & v_{d c_n o m} I_{r m s, n} & I_{r m s, n} & I_{r m s, n}^{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} P_{f i x e d} \\ k_{s} \\ k_{c 1} \\ k_{c 2} \end{matrix}]$

где $[\begin{matrix} P_{1} \\ ⋮ \\ P_{n} \end{matrix}]$ вектор из значений потерь мощности, Converter losses, соответствуя параметру RMS current for converter losses, $[\begin{matrix} I_{r m s, 1} \\ ⋮ \\ I_{r m s,}_{n} \end{matrix}]$ , и Nominal dc-link voltage, _{vdc_nom}.

Тепловой порт

Блок имеет один дополнительный тепловой порт. Этот порт скрыт по умолчанию. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт на значке блока и включает параметр Thermal mass.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`ModWave` — Волна модуляции
вектор

Входной порт физического сигнала сопоставлен с нормированной волной модуляции.

Сохранение

развернуть все

`~` — Напряжение
электрический

Расширяемый электрический порт сохранения сопоставлен с напряжением. Для получения дополнительной информации смотрите трехфазный порт.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Composite three-phase ports.

`a` — a - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с a - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

`b` — b - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с b - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

`c` — c - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с c - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

`+` — Положительный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с положительным терминалом.

`-` — Отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с отрицательным терминалом.

`H` — Тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите желаемый вариант блока с тепловыми портами. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловой Порт.

Параметры

развернуть все

`Electrical connection` — Электрическое соединение
`Composite three-phase ports` (значение по умолчанию) | `Expanded three-phase ports`

Иметь ли составной объект или расширил трехфазные порты.

`Losses parameterization` — Параметризация потерь
`Fixed` (значение по умолчанию) | `Coefficients: loss=Pfixed+ksvdcIrms+kc1Irms+kc2Irms^2` | `Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)`

Опция параметризации для потерь мощности. Можно выбрать одну из этих опций:

Fixed — Потери мощности фиксируются и равны значению параметра Fixed power loss.
Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2 — Общие потери мощности получены путем подведения переключения, проводимости и статических потерь.
Profile: loss=f(Irms,vdc_nom) — Потери мощности являются функцией текущей RMS и номинальное напряжение dc-ссылки и получены из профиля потерь мощности.

`Fixed power loss` — Потери мощности
1 `W` (значение по умолчанию)

Фиксированные потери мощности компоненты ON Semiconductor, в W. Входная мощность равна фиксированным потерям мощности плюс выходная мощность.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на любой Fixed или Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2.

`Switching losses coefficient, ks` — Коэффициент переключающихся потерь
0.01 (значение по умолчанию)

Коэффициент пропорциональности, который зависит от поворота - на и выключает интервалы и переключающуюся частоту.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2.

`Conduction losses coefficient, kc1` — Первый коэффициент потерь проводимости
1.7 `V` (значение по умолчанию)

Коэффициент потерь проводимости, который зависит от нулевого текущего эмиттерного коллектором напряжения на состоянии транзистора и на прямом падении напряжения диода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2.

`Conduction losses coefficient, kc2` — Второй коэффициент потерь проводимости
0.01 `Ohm` (значение по умолчанию)

Коэффициент потерь проводимости, который зависит от сопротивления состояния транзистора и на антипараллельном диоде.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2.

`Converter losses` — Вектор конвертера потерь
[100, 800, 1870, 3250, 4900] `W` (значение по умолчанию)

Вектор из значений потерь мощности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на Profile: loss=f(Irms,vdc_nom).

`RMS current for converter losses` — Текущий вектор RMS
[10, 100, 200, 300, 400] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из среднеквадратичных токов, сопоставленных к значениям параметра Converter losses.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на Profile: loss=f(Irms,vdc_nom).

`Nominal dc-link voltage` — Номинальное напряжение dc-ссылки
300 `V` (значение по умолчанию)

Номинальное напряжение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Losses parameterization на Profile: loss=f(Irms,vdc_nom).

`Thermal mass` — Количество тепла
30000 `J/K` (значение по умолчанию)

Количество тепла.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите желаемый вариант блока с тепловыми портами.

Примеры модели

Asynchronous Machine Direct Torque Control with Space Vector Modulator

Асинхронная машина прямое управление крутящим моментом с модулятором вектора пробела

Управляйте асинхронной машиной (ASM) использование метода управления прямого крутящего момента с модулятором вектора пробела. Основанный на PI контроллер скорости предоставляет ссылку крутящего момента. Контроллер прямого крутящего момента генерирует ссылочные напряжения, требуемые модулятором вектора пробела. Источник напряжения постоянного тока питает ASM через управляемый исходный конвертер напряжения среднего значения.

Вопросы совместимости

развернуть все

Обновление портов электрического соединения

Поведение изменяется в R2021b

От R2021b вперед, чтобы переключиться между составным объектом и расширенными портами, устанавливают параметр Electrical connection на любой Composite three-phase ports или Expanded three-phase ports.

В результате этих изменений, в модели, сохраненной в более раннем релизе, рассматривают параметр Electrical connection этого блока.

Ссылки

[1] Rajput, M. N. Тепловое моделирование постоянного магнита синхронный двигатель и инвертор. 2016.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018a

Документация

Average-Value Voltage Source Converter (Three-Phase)

Описание

Параметризация потерь

Тепловой порт

Порты

Входной параметр

ModWave — Волна модуляции вектор

Сохранение

~ — Напряжение электрический

Зависимости

a — a - фаза электрический

Зависимости

b — b - фаза электрический

Зависимости

c — c - фаза электрический

Зависимости

+ — Положительный терминал электрический

- — Отрицательный терминал электрический

H — Тепловой порт тепловой

Параметры

Electrical connection — Электрическое соединение Composite three-phase ports (значение по умолчанию) | Expanded three-phase ports

Losses parameterization — Параметризация потерь Fixed (значение по умолчанию) | Coefficients: loss=Pfixed+ks*vdc*Irms+kc1*Irms+kc2*Irms^2 | Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)

Fixed power loss — Потери мощности1 W (значение по умолчанию)

Зависимости

Switching losses coefficient, ks — Коэффициент переключающихся потерь0.01 (значение по умолчанию)

Зависимости

Conduction losses coefficient, kc1 — Первый коэффициент потерь проводимости1.7 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Conduction losses coefficient, kc2 — Второй коэффициент потерь проводимости0.01 Ohm (значение по умолчанию)

Зависимости

Converter losses — Вектор конвертера потерь[100, 800, 1870, 3250, 4900] W (значение по умолчанию)

Зависимости

RMS current for converter losses — Текущий вектор RMS[10, 100, 200, 300, 400] A (значение по умолчанию)

Зависимости

Nominal dc-link voltage — Номинальное напряжение dc-ссылки300 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Thermal mass — Количество тепла30000 J/K (значение по умолчанию)

Зависимости

Примеры модели

Асинхронная машина прямое управление крутящим моментом с модулятором вектора пробела

Вопросы совместимости

Обновление портов электрического соединения

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`ModWave` — Волна модуляции
вектор

`~` — Напряжение
электрический

`a` — a - фаза
электрический

`b` — b - фаза
электрический

`c` — c - фаза
электрический

`+` — Положительный терминал
электрический

`-` — Отрицательный терминал
электрический

`H` — Тепловой порт
тепловой

`Electrical connection` — Электрическое соединение
`Composite three-phase ports` (значение по умолчанию) | `Expanded three-phase ports`

`Losses parameterization` — Параметризация потерь
`Fixed` (значение по умолчанию) | `Coefficients: loss=Pfixed+ksvdcIrms+kc1Irms+kc2Irms^2` | `Profile: loss=f(Irms,vdc_nom)`

`Fixed power loss` — Потери мощности
1 `W` (значение по умолчанию)

`Switching losses coefficient, ks` — Коэффициент переключающихся потерь
0.01 (значение по умолчанию)

`Conduction losses coefficient, kc1` — Первый коэффициент потерь проводимости
1.7 `V` (значение по умолчанию)

`Conduction losses coefficient, kc2` — Второй коэффициент потерь проводимости
0.01 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Converter losses` — Вектор конвертера потерь
[100, 800, 1870, 3250, 4900] `W` (значение по умолчанию)

`RMS current for converter losses` — Текущий вектор RMS
[10, 100, 200, 300, 400] `A` (значение по умолчанию)

`Nominal dc-link voltage` — Номинальное напряжение dc-ссылки
300 `V` (значение по умолчанию)

`Thermal mass` — Количество тепла
30000 `J/K` (значение по умолчанию)

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