ドキュメンテーション

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パワー コンバーターのモデル化手法

この例では、選択可能な 4 種類のモデル化手法の 1 つを使用してシミュレーションが可能な、各種のパワー エレクトロニクス コンバーターの動作を説明します

モデル化手法の説明

このシミュレーションは、以下のいずれかのモデル化手法を使用して実行できます。

1. Switching Devices: コンバーターは、PWM 発生器の生成する点弧パルスによって制御される標準の SPS 電源スイッチとダイオードを使用してモデル化されます。

2.Switching Function: コンバーターは、PWM 発生器の生成する点弧パルスによって制御されるスイッチング機能モデルを使用してモデル化されます。

3.Switching Function (PWM 平均化): コンバーターは、PWM 発生器が一定期間内に生成する点弧パルスを平均化することによって制御されるスイッチング機能モデルを使用してモデル化されます。

4.Reference-Voltage (Uref または D 制御): コンバーターは、基準電圧 (Uref) またはデューティ比 (D) によって直接制御されるスイッチング機能モデルを使用してモデル化されます。PWM 発生器は必要ありません。

手法 1 は最も正確なモデル化手法で、手法 4 では最速のシミュレーションが可能です。手法 2 と 3 はリアルタイム シミュレーションに最適です。

パワー コンバーターの説明

このシミュレーションでは、各種のパワー エレクトロニクス コンバーターの動作を観察できます。

1-MVA Active Rectifier: このアクティブ整流器は、他のいくつかのコンバーターで使用される DC 主電源 (+/-500V) を生成します。整流器は三相 3 レベル NPC コンバーターと閉ループ制御システムで構成されます。グリッドに電力を取り込んだり与えたりして、指定の DC レベルを維持できます。

60-Hz Load: 負荷は、搬送周波数が 33*60 の PWM 発生器を使用して制御されるハーフブリッジ コンバーターを使用してモデル化されます。

DC Variable Load: 降圧コンバーターと、コンバーターの出力にある可変 DC 電源を使用して、負荷変動を実現します。

DC Supply: 昇圧コンバーターによって、電力 (125 kW) が 500 V DC 電源から DC 主電源に伝送されます。

DC Motor Drive: ドライブは、速度制御された 200 馬力のモーター、2 象限 DC-DC コンバーター、制御システムで構成されます。

50-Hz Load: 負荷は、搬送周波数 1650 Hz、変調指数 0.9 の PWM 発生器を使用して制御されるフルブリッジ コンバーターを使用してモデル化されます。

2-MVA STATCOM: この配電 STATCOM は 2 つの三相 2 レベル コンバーター (ツイン トポロジ) と閉ループ制御システムで構成されます。グリッドから 2 Mvars を生成または吸収できます。

シミュレーション

シミュレーション中、DC 可変負荷は 5 Hz で 125 kW から 350 kW まで変動します。0.5 秒の時点で、DC モーターの速度の設定点は 1200 RPM から 800 RPM に変化します。0.6 秒の時点で、STATCOM 基準値 (Qref) は -1 Mvar から +1.5 Mvar に変化します。シミュレーションを実行し、結果として得られた信号をさまざまなスコープで観察します。別のモデル化手法を選択してシミュレーションを再実行し、前回の実行と比較してください。

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