下载

1下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究

电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究.pdf

电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究

沉默_XX
2012-12-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究pdf》,可适用于人文社科领域

第卷第期计算机仿真OO年月文章编号:()电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究吕宏丽刘志强(『uJ北业大学.津.)摘要:该文提}}l基于电压空间矢量整流器的简控制算法使系统获得接近为I的高功率因数且既能T作于鹅流状态.卫能实现能睦再生即获得高性能的j相可逆整流器一为节省肇流器的研制时闻运用MATLAB的SIMUUNK工具进行系统仿真确定可行参数经实物实验获得的结果与仿真结果致关饕词:MATLAB电压空间矢鹾功率因数丹函敬占卒比中图分类号:TP文靛标识码:Bl引言随着大功率高频电力电子器件的发展国内蚪学者对整流器高功率因数和数字化实现的研究日趋重视.这也是消除电网污染提供绿色电源的要求。近年来基于电压空间矢茸脉宽调制(sⅥ啊M)整流器得到广泛研究奉文提出r一种基于电压空间矢量三相整流器的简单算法:该算法利用计算占空比形成PwM渡控制功率器件的开关动作使系统既能工作了:整流状态叉能实现能量再生即逆耍状态。同时.获得的高功率因数义能达到消除电网污染的目的。在研制整流器过程中参数选定环节至关重要但较为繁琐=为缩短研制时间在实物实验之前采用MB.轴件提供的SIMLUNK工具对系统进行仿真.获得较理想的各种参数。在参考这些参数的基础上进行实物实验其结果与仿真结果一致验证r该简单算法的正确性和可行性。基于s、rPwM整流器的简单算法.电压空间矢■控制的基本原理空间矢量控制从电机角度出发着眼于获得圆形旋转磁场将电机旋转磁场的形状问题转化为电压空间矢量运动轨迹问题。为此.以三相对称正弦电压供电时三棚对称电机定子的理想磁链圆作为基准.由整流器不同的开关模式所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆。三相整流主回路由六个IGffr分别与陕恢复二极管并联组成图l为三相整流结构示意图。开关函数定义为:r=】(=)上桥臂ICBT导通下桥臂IGBT截止【=(s=I)上桥臂IGBT截止下桥臂IGBT导通{tYt=bc)根据开关函数的定义若以各柑上桥臂IGBT的导通截止状态为基准电压空间矢量则有八种基本工作状态()、()、()、(I)、(O)、()、()、().即。收稿日期:(其中是非零矢量和是零矢量空间矢量PWM控制就是遁过分配电压空间矢量尤其是零矢量的作用时间.最终形成等幅不等宽的PWM脉冲波实现追踪磁通的圆形轨迹:图三相整流结构框围简单控制算法传统的SVPWM控制算法因涉及复数计算而使系统实现较为复杂.本文提出一种计算占空比的简单控制算法。如图l所示合成矢量’满足:(r=£=±L·著()其中V={(。·。).={(””l。)}(△aa):。=~.△为开关周期整流状态时取“逆变状态时取同时台成矢量与开关函数的关系为:一=。一÷()()一=一{(Ssr)()一=’一言(只)()系统将三相正弦输^电压按每~划分一区问.一个工维普资讯http:wwwcqvipcom作周期被划分为六个区间并使每区间内任两相的相电压幅值符号相同而与另一相符号相反如图所示。电压空间矢量的八种基本工作状态与区间分配的对应关系如图所示:现以整流状态区问I为例说明系统的简单控制算法。如图区间I中和为正.为负因为在整流状酸琵图相电压的区间分配圈电压矢量与区问关系态下输人电流受相电压的控制所i和i为正为负。我们可以发现此时在、、、D、D和中不会有电流通过根据、和的状态可形成八种工作模式。若々在区间I内始终为截止状态则工作状态需由、的状态确定:若此时S。截止.b导通即=l、S=、S=分别代^式()、()、()有:"=寺一=一寺.":一}则V一=寺(”一a十。·a)={p即为电压矢量(如图)。同理可获得其它三种工作模式如表I所示:表要编I整流状态精四种薛定摸式模式模式模式模式S截止截止截止截止s导通导通截截廿。。M/。一/M/一/一//。/()/(I)/()*量n根据电压空间矢量为其左、右毗邻非零矢量与零矢量的合成以使脉动最小的原则若合成矢最一位于区问I内.则选择模式I、模式和模式即选择电压矢量、和.且满足:·。=··n·()=十()其中、、、分别为。’、、n、的开关周期根据表△·一=·号·{()一一解得△‘一=o十‘{():亍():(r⋯观察表I在形成电压矢最、时处于截止状态.在形成电压矢量时处于截止状态则。、Sb和的占空比、和为:一一一(==一(z)=()与此类似可分析推导出逆变状态时各区间的控制算法区间为例逆变状态时的占空比计算公式为:::}%=:二出=()()比较式()~()与式()~()可以发现根据开关函数的定义整流状态与逆变状态时的控制算法是统一的皆可转化为控制每相上桥臂IGBT开关动作需要的占空比计算公式即:d口:()da一tlI()()式()~(I)不涉及复数运算计算较为简单.可节省大量的运算时间。分析过程与此类似为合成不同区间的可获得不同的电压矢量(如表所示)表同时列示出各区间的占空比计算公式。裹各区间矢量及占空比公式矢占空比区*r李比缝间量‘:n=lⅣ=lr『:d=:Il止维普资讯http:wwwcqvipcom系统主回路仿真说明系统主回路采用IGBI"作为功率器什『f【『日前使用的MATLA仿真软件其Simulinklibrary的Powerste~lBloeL,~el中没有现成的IGBT模块且不易自行构造:同时虢们的研究对象是整流器及其控制系统.m丁不是IGBT的f关过程所以仿真时.近似把IGBT视为理想开关将与之并联的快恢复二极管的反向恢复特性融^系统的控制萄洼中在形成的PWM波中体现。由于将IGBI"按照理想开关处理所以对桥臂中防止直通的死区时间未加设置也未采取与陵时间相应的补偿措施。图为系统仿真结构框图系统控制算法由Sl,~systemI子系统模块实现电压信号、、和以发电流信号和矗需分别经屯压检测模块和屯流检测模块采集后作为子系统的输入。圈仿真结构框图.控制算法的仿真控制算法由Sul~'slem实现如图所示。Sul~vstem由电流误差信号(emm=abc、占空比计算和P渡形成二个子系统组成。参考电压与直流输出电压Vo的差值经Pl丽节后分别三帽输^电压相乘产生三帽参考电流信号相应输^电流的差值形成电流误差信号(mm:b)(姐圈)根据式(i)形成.一和信号.作为占空比汁算r系统的输^信号参照表公式在该子系统中得到各医问的占窀比值。当系统实时仿真时根据输^的区间信号计算出相应区间的占空比如、也和。图为P咖波形成f系统结构框图.利用相应区间占空比的输^信号生成三路PWM波分别控制主同路各相上桥臂的理想盯荚模。根据开关函数的定义三路输出Pw波的反向渡分别用于控制各相F桥臂的理想开关。从而实现系统控制的日的围电流误差信号子幕统结构框图系统仿真结果在/fLaTLy的S/tr~ulink中建立整个控制系统的仿真模型仿真参数设旨为:三牛H输八科{电压峰值=v频率=~rad/s给定直流电压值=V控制脉冲频率kHz进载电感L=SmH输出端电容C=(。软件仿真算法采用odetb。为验证前述控制算法既能实现整流叉能实现逆变且能技得高功率因数需观察输^侧电压与输^侧电流的仿真波形:图为整流状态时的仿真波形图为逆变状态时的仿真筏形一在获得较理想的蝣真结果的基础上参照仿真时的参数设置进行r实物实骑罔l和图为相应的实验波形c比较斟~和图l~【I吖看出仿真结果与实验结果基本啊秆、i兑明前述的简单控制算法的正确性艘可行性。爨T▲维普资讯http:wwwcqvipcom垂莩量珈圈nvM波形成于系统结构框图f单相OOlOOOfibOOO时间(秒)圈整流状奄时仿真波形妇一时间r秒图逆变状态时仿真波形时问(秒圈l整流被奄时实验波形结论将M柚‘.软件的高效率和可靠性应用于三相整流器的系统仿真验证了基于电压空间矢茸简单控制算法的正确性和可行性太大缩短r研制时间:同时对于整个控制系统在仿真建模时将IGB'Y视为理想开关的处理经仿真波形与实验波形的比较证明能够正确模拟IGBT的实际特性.这种处理方法是可行的。参考文献:cheChen.CheMingLee.‰EeTu.midCuoKiza~gHorngANovelSinrplifiedSD解eV州rModulatedControlSehett~k"hr~一S~lchModeRecIiEiⅢEETrans∞lndustrlalH忧tT帅j.Vol.JUNE:.【Ru=,.cngWuShashiB【kw肌.andGord~R咖.APwMAClDCCⅢ】v目whFixedSw~:hngFrer~encyIEEET⋯Indnsn,ApP『icmLI刖sNo.Se珥en血:O一LJ程J国峰等札叽u精要编程及高级应用北京:机械工业出版社.OO.薛定宇拧制系统计算机辅助设十L蚰语言及应用北京:清华大学出版社..曦。燕鍪。静蠡§融巍瑟匿蔓、避鞠瞬懿疆国圈隧∞●日W■目a■£一t赣爨隧糕露戮睡戮润∞二礤∞■■日瞄《#自鹾霸目圈j【)l秒)国l逆变状态时实验波形作者简介吕宏丽().硕十研究牛}:研方向是电电子技术及电气传动刘志强(一).男博lI副教授硕士研究生导师研方是电电子技术及电气传动。ResearchontheSystemSimulationoftheThreePhaseRectifierBasednVoltageSpaceVector(下转第页)维普资讯http:wwwcqvipcom必要建立供热仿真系统该系统除能对各个供热单元(房间楼、热力站、热网)进行单独模拟分析.办能对整个区域进行静、动态系统仿真一下面按DIS设计供热仿真系统。.仿真系统结构●总体结构(见图)●基于INS的各子系统简单设计思路如:匦巫匦驷v日H曼l可盟捌LI两翼I仿真计算lc馏啐一卜焉胃硐⋯一L至苎堕塞I疆垂重丑蛆志王国供热仿真系统总体结构图图供热仿真子系统关系图.实现过程首先用VB设计所需界面用VC实现模型与算法仿真计算所用数据取自AcCEss建立的数据库并把结果送^结果数据库中。最后用组态王工控软件通过ODBC连接结果数据库进行动画显。组台与数据库具体连接步骤为:●先在∞o嘲中建立一个库名为“soL数据库”的数据库将其保存为::、P:rFiles、硒、Ex~nple、Kl:.、sQL数据库.rndb井在SQL数据库中建立一个表名为“监控表”的表保存该表一然后在打开的控制面板中的“bltODBC”中增加(A肋)一个Mie~!AeeessDrive~数据源其源名为sQL数据库”。所指向(selea)数据库的路径为:C:、ProgramFiles、Kiew、Ex~nple、daT∞、sQL数据ⅡIb●在组态王工程浏览器中建立一个名为BI、D的记录体把组态王中的变鼍和数据库“监控表”中所对应字段名称增加到记录体中。组志王变量要和字段名称类型对应=●使用下列指令建立组态王和源名为“。L数据库”的数据源的连接此例中画面名为“So”画面属性的命令语言巾显示时的命々:sL~mect(Dev.eelD“dsn:SQL数据源”)。如此便可以在机或多机运行该仿真系统实现并行T作。结论本文针划复杂过程提出了一种使用面根广的信息融合仿真c耵)新概念并升绍了实现方法在实际应用中实现速度快功能全且可扩展升级。参考文献:IJ李怕虎文传源系统仿真挂求新动向计算机仿真l蛳lt:.涂序彦.霍玉梅.而向知识经挤的智能仿真技术计算机仿真..张f一忠丹市交瓦仿真研究.哈尔滨工程大学学报哪.():一:常喜篪、}荣生仿真支撑系统流体时络仿真模型的自动生成现代电力..()::丰广军牵天铎.姜学智电站仿真中控制系统建模与线组志研究.清华大学热能T程系博论文..作者简介彭力(一).男副教授瞎十研究生主要从事智能控制与仿真的研究RealizadnForComplexProcedureSimulationBasedonInformationWlxtureIdeaPengliIjWenflr~tltutefSeier~eeTTeetmologyItebeiuGuohuanTangShahHet~iC/~im)AB毗Cr:Inordertogetawayfromusingsoftwareimplementdevelopsy~emandexerLtheiradvant智greatly.anewmethodispro~sedbvusingmorewar司izeasimulationsystemTheetfieie~cyandeenvemeneefor【gandusingareimproved.口w砌:bnr舳m.嘣I|Iesimulatien(MS):ComplexprocedureIntelligentsimulatienSystemn(上接第页)Lunongli.“uZhiqiang(HebeiUnlversityfTechnol~l'ianjin~.China】/~'llACT:TNstmperpresentstllesires~'itchingalgorithmfortllethreephrectifierbased∞voltagespaceveelor.Thep珈pschemeo∞ahighI~werfactorapproachingunity.inrectl舳ngandregeneralingnll~es.Inotl~rwords.itcanreali~athreephasereversiblel'ee~rwitllhipe而咖ceInordertsavethede~'elopingtimethesyslemissimulatedusingⅡSD|ULINKoftlle~lflwareNATLAB.ardthev~blepamtearedetemfii/edthepracticalexperimenttheresulL~showgoodagleenmnl~'iththesimulatedresults.口RDS:MATLAB:WhagePacevectorPowerfael~rShjngfunctionDLJ【vratio一维普资讯http:wwwcqvipcom

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/5

电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利