基于Matlab的SVPWM控制整流器的建模和仿真

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1、《冶金自動(dòng)化》雙刃年增刊基于的控制整流器的建模和仿真,,,袁啟東鄧先明徐敏李艷萍中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,江蘇徐州。摘要」主要對(duì)三相整流器及其控制方法進(jìn)行了研究將交流電機(jī)理論中空間坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變換理論引人到巧刀整流器的分析中,刃整流器的統(tǒng)。刃建立了三相一的數(shù)學(xué)模型詳細(xì)分析了的控制策略及算法,并利用軟件中的仿真環(huán)境建立了基于瓜咐控制的三相整流器仿真模型并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析?！碴P(guān)鍵詞」整流器仿真空間矢量引言如下等式,‘、,隨著大容量發(fā)電設(shè)備及用電設(shè)備的增加無(wú)拒。?！耙弧ⅰβ屎碗娏ο到y(tǒng)諧波所引起的對(duì)電網(wǎng)及用電設(shè)‘、矛、了產(chǎn)、矛口、。涯‘￡一介備的危害日趨嚴(yán)重由

2、于大功率高頻電力電子器了件的發(fā)展,使空間矢量方法峨叭具有電拒田十兀、了壓利用率高電流諧波小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用,這也是消除電網(wǎng)污染,提供綠色電源的要求。同樣定義開關(guān)函數(shù)‘‘、一或?qū)ɡ玫膹?qiáng)大矩陣計(jì)算功能和的交,,,,互式仿真集成環(huán)境建立仿真模型從而完成對(duì)電一路?；?qū)ǖ姆抡鏀?shù)學(xué)模型的建立三相整流器的工作原理和數(shù)學(xué)模為了能更好的研究整流器,建立相應(yīng)數(shù)型,學(xué)模型是十分必要的整流器數(shù)學(xué)模型如三相整流器的工作原理下川通過(guò)分析的原理,揭示了整流器二一,,己·具有改善功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)電能回饋的原因。為了華忿告使,選擇三相全橋電壓系統(tǒng)獲得優(yōu)良的性能目標(biāo)?！?,。型結(jié)構(gòu)作為研究的

3、對(duì)象如圖所示佘告·二甕、,告·摯‘“·‘“·‘“虎一。,空間矢的控制三相靜止坐標(biāo)系到兩相靜止垂直坐標(biāo)系的變換圈三相整流器原理圈靜止坐標(biāo)系,,。與兩相靜止垂直坐標(biāo)系三相整流回路由六個(gè)群分別與續(xù)流二極,酌空間位置關(guān)系中的軸與軸重合,而夕軸。,管并聯(lián)組成假設(shè)電網(wǎng)電壓三相對(duì)稱且穩(wěn)定有。,滯后軸好由三角函數(shù)關(guān)系式可推出并寫成一一一一收稿日期」以刀仁修改稿收到日期盯仍一,,,?！沧髡吆?jiǎn)介了袁啟東男湖北宜昌人碩士研究生研究方向?yàn)樾滦碗姍C(jī)一《冶金自動(dòng)化》刀年增州’二方陣形式如下月,,嗯乃土一一魚二扔去,尸衛(wèi)‘乙,衛(wèi)‘月尸﹁一﹃氣咋‘尸?若且行一一一叫護(hù)一一一其,’二,,招一中下護(hù)可

4、碑當(dāng)吹且瑪一咋,,,。。,,式中材為坐標(biāo)系到坐標(biāo)系月的時(shí),位于扇,區(qū)否則判斷當(dāng)凡時(shí)位于扇。變換矩陣區(qū),當(dāng)時(shí)位于扇,且區(qū)當(dāng)咋坐標(biāo)系之間的變換飾時(shí),位于扇區(qū)。否則判斷,當(dāng)。時(shí),雀’一‘’‘‘’‘”’“’’“‘’?！睉粢灰弧蹦俊薄巴叫D(zhuǎn)坐標(biāo)變換可由兩相靜止坐標(biāo)行一,,。系下的數(shù)學(xué)模型得到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下位于扇區(qū)當(dāng)時(shí)位于扇區(qū)。的數(shù)學(xué)模型變換仍然遵循功率不變?cè)瓌t取變換開關(guān)持續(xù)時(shí)間的計(jì)算矩陣瓶明’,,’此方法中依次由吟合成從矢量,。閉傭中點(diǎn)截出兩個(gè)三角形如圖所示明二瑞一,。雙。名式中定義為軸與相電壓相量夾角初始值︸一作一。叭,,。之澄齊朋︸三相靜止坐標(biāo)系到二相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)

5、系尸一二一的,,,。侖歇得變換最突出優(yōu)點(diǎn)是將坐標(biāo)系中基伯一書一波正弦變量變換成,坐標(biāo)系中的直流變量,為,,。此必須首先確定婦坐標(biāo)系的空間位置在,婦坐標(biāo)系定義基礎(chǔ)上,即可分析三相靜止對(duì)稱可坐標(biāo)系。,,。與二相旋轉(zhuǎn),由圖坐標(biāo)系婦間的變。換關(guān)系易求出逆變換,,姚幾,一下不一以洪一二允廠二叭二一’藝。協(xié),一’二炸幾式中“二。飾﹄︺﹁二盈二溯︸月,衛(wèi)口八一十胎,,?一產(chǎn)、了、從而可以求出姚的作用時(shí)間幾傀傭毋汾二一一‘。招口汾眾為軸與相。電壓相量夾角初始值二。、參考電壓矢所在區(qū)域的判斷竿尹坐標(biāo)下的扇區(qū)判斷結(jié)合空間電壓矢量及參考矢量圖,令二行咋行,,,二兀二代‘乙萬(wàn)行,,,,,二

6、一刁一子‘”認(rèn)于’’“二其中仇,,,對(duì)應(yīng)于不同的扇區(qū)時(shí)間幾按表取值云以。砂‘助,,衰贖值裹圈空間電壓矢及參考矢,圈扇區(qū)號(hào)扇區(qū)扇區(qū)扇區(qū)扇區(qū)扇區(qū)扇區(qū)一一一’任一空間矢量可以由其相臨的兩個(gè)電壓了,一一一,空間矢量來(lái)合成以第一扇區(qū)為例有《冶金自動(dòng)化》儀年增刊。若定義且出現(xiàn)了高次諧波如圖所示·二一一助忍“·,二‘。二。。,、,是與則三角波進(jìn)行比較以產(chǎn)生。波形的三個(gè)比較值它們?cè)诓煌纳葏^(qū)對(duì)應(yīng),不同矢量的作用時(shí)間具體對(duì)應(yīng)哪一矢量由各扇,,,。,,區(qū)矢量順序確定三相在各扇區(qū)的幾。如表所示衰切換時(shí)間扇區(qū)號(hào)刊——幾幾爪幾幾爪幾幾幾建立模型及仿真分析根據(jù)三相整流器—的數(shù)學(xué)模型,在環(huán)境下對(duì)

7、其進(jìn)行建模,構(gòu)造其仿真模型如。圖所示?！扛缚睾现迫η淇刂频娜嗾髌髂Ｐ涂蛉υ诜抡嬷袑⑷嗾髌鞯姆抡婺Ｐ头庋b成司籠,同時(shí)將判斷矢量所處的扇模塊區(qū)的繃甲模型,計(jì)算,,和,幾的模型和計(jì)算電壓空間矢量切換點(diǎn)的模型分別封裝成嶼氣,一,,兀,疵模塊并和坐標(biāo)變換的模型,,和比湃刃波的產(chǎn)生模型。一起構(gòu)成了控制系統(tǒng)的仿真模型參數(shù)選取仿真參數(shù)為三相輸人相電壓峰值,給定直流電壓值,控制脈沖頻率幾,進(jìn)線電感二,電容二田過(guò),仿真結(jié)一。圈日渾方式下直流側(cè)電壓波形果如圖所示,可以看出當(dāng)電感值較小時(shí)電壓與電流的相位如果在滯環(huán)方式控制下其直流側(cè)電壓波形。相差較小,且波形較好,幾乎無(wú)高次諧