无差拍控制仿真总结.docx
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1、一、单相并网逆变器无差拍掌握仿真总结1、主电路和掌握框图图1.1单相并网逆变器主电路图图1.1中U”,:直流母线电压:输入滤波电感生:电网电压i :电感电流电压吟吟小开关管系统运行的任意时刻,回路电压方程为:di _L-= usat在一个开关周期内:l = uabts-ustsLM = MUikTs-usTs则:Lz + usTsM =-Ud工加表示A桥壁归一化之后调制波信号的值;图1.2单相并网逆变器无差拍掌握框图如图1.2所示,i为当前时刻电感上的电流,指令电流为下一时刻电感电流应当达到的值;Gl、G2、G3、G4分别对应VT1、VT2、VT3、VT4四个开关管的驱动信号,由图1.2可知仿
2、真中采纳的是调制波反向的倍频单极性的调制方式。无差拍掌握的原理是在每个开关周期的开头,由猜测的指令电流减去采样到的并网逆变器的电流(i*-i),得到差值电流Ai。将&送入无差拍掌握模块,计算得到调制波信号,以下解释无差拍掌握模块中计算调制波信号M的推导过程:图1.3规章采样法如图1.3所示:M表示A桥壁的调制信号与三角载波周期中心线的交点值,tonl为VT1在一个开关周期内的导通时间,则:t -llon c 71 r 7 z、 1 1 + 1 + M 1 1 . r _uts = 5Udc(Li 一一%1)=万-)一(1)4 1MUdl11 l-M -M15 = ?Udc-(Ts -,3) =
3、 -Udc(-)-(1 -)7; = -MUdJs八8(=孙北一=MUd工2、跟踪基波电流的仿真波形妁泮屯4, HVaM9C图1.4电流跟踪波形如图1.3所示,给定电流:幅值25A,频率50HZ。下图为一个三角波周期绽开图0开关周期Ts图1.5 一个三角波周期绽开图由图1.5可知,A时刻为一个三角波周期的开头时刻,B时刻为一个三角波周期的结束时刻,一个开关周期内,电感电流从A时刻的电流初始值到B时刻的电流最终值,其差值为AL桃红色矩形波为逆变器的输出电压盯b ,幅值为350V(图中为了便利显示做了肯定比例的缩小);当,g=350V电感电流提升,孙电感电流下降。3、谐波电流跟踪仿真当L确定后,通
4、过仿真跟踪3、5、7、11次等各次谐波电流,发觉给定电流的幅值大于肯定值时,电感电流将无法跟踪上,下表给出了 5mH下基波和各次谐波下给定电流幅值的最大限幅值。表1. 1 L=5mH谐波电流次数和能跟踪最大幅值对应表谐波次数(次)基波*五七九十一十三十五最大幅值(A)100136432.521.7谐波次数(次)十七次十九次二十一二十三二十五二十七最大幅值(A)1.41.41.41.11.11由表1.1可知,给定指令电流随着谐波次数的增大,能跟踪最大电流幅值渐渐减小。3.1、三次谐波电流跟踪仿真三次修偏,3图1.5三次谐波电流给定和跟踪波形由图1.5可知,指令电流为三次谐波,幅值为15A,电感电
5、流波形能较好跟ho下图为局部放大图:由图1.6局部放大图可知,该处放大显示,电感电流没有消失纹波,而是平滑的提升,说明这段时间内,逆变器消失过调制,开关管保持在一个状态不动作,逆变器输出电压为350V。由图1.7可知,在0.006秒和0.016秒四周,逆变器过调制,输出电压限幅在 350V;U. =U7 +tv U =L巡atu,:电感电压U、:电网电压结合图L5和图1.6分析知,逆变器消失过调制的时刻,发生电感电流变化率较大的时刻,逆变器输出电压满意不了电感过快的变化率产生的压降;对三次谐波和基波电流分别求导,可得:d .d . c cs69r = cos wtsin 3t = 36; co
6、s wtdtdt明显,三次谐波电流变化率更大,因此电流幅值相同的状况下,电感上的压降更大。下面给出5、7、9次谐波电流跟踪波形:图1.10 9次谐波电流跟踪波形二、APF无差拍掌握策略总结1、主电路和掌握框图图2.1并联APF主电路图如图2.1所示,为并联三相三线制APF的整体系统机构图。Vdc:直流母线电压L:输入滤波电感ea、eb、ec :三相电网电压APF的补偿电流心、3电网侧电流。k 非线性负载电流吟吟6:开关管作为逆变表示a、b、如图2.1所示,通过计算得到负载电流中的谐波和无功电流重量,器输出的参考电流。针对如图2.1所示的电路,可写出如下方程/山而1 )(人一uahcO eahc
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