PWM Generator (Vienna Rectifier)

Vienna 整流器パルス幅変調波形発生器

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ライブラリ:
Simscape / Electrical / Control / Pulse Width Modulation

説明

PWM Generator (Vienna Rectifier) ブロックの内容は次のとおりです。

1. ブロックの次の入力に基づいてオンゲートとオフゲートの時間を計算します。

   • 3 つの正弦波基準電圧 (相ごとに 1 つ) (Vienna 整流器の AC 側で相ごとに 1 つ生成する必要がある)

   • Vienna 整流器の 3 つのフィルター処理された入力正弦波電流測定値 (相ごとに 1 つ)

   • DC リンク電圧

   • DC リンク中性点平衡制御信号

2. ゲート時間を使用して 3 スイッチ制御パルスを生成します。

このブロックは、2 レベル コンバーターと 3 レベル コンバーターの間の等価性に基づく簡略化された空間ベクトル変調方式を使用して、制御パルスを生成します[1]。

三相のフィルター処理された入力電流は、有効電圧ベクトルの六角形の特定に使用されます。スイッチング シーケンスの選択およびオンゲートとオフゲートの時間は、3 レベル インバーターの空間ベクトル図を 2 レベル インバーターの空間ベクトル図に簡略化することで特定されます[2]。

外部の DC リンク中性制御ループから派生する DC リンク中性点平衡制御信号は、単一のスイッチング周期内で冗長な電圧ベクトルの時間分布を調整するために使用されます。

サンプリング モード

このブロックでは、変調波のサンプリングを固有、対称、非対称から選択できます。

PWM Generator (Vienna Rectifier) ブロックは搬送波ベースのパルス幅変調 (PWM) は実行しません。代わりに、このブロックは入力信号を使用してゲート時間を計算し、そのゲート時間を使用してスイッチ制御パルスを生成します。

サンプリング モードの詳細については、PWM Generator (Three-phase, Two-level)を参照してください。

例

Vienna 整流器制御

この例では、Vienna 整流器を制御する方法を示します。Vienna rectifier サブシステムは、三相のレッグで構成されています。それぞれのレッグには、電源スイッチが 1 つと、パワー ダイオードが 6 つあります。Control サブシステムは、空間ベクトル変調を使用して Vienna 整流器の閉ループ制御手法を実装します。合計シミュレーション時間は 0.1 秒です。時間 0.1 秒で、Vienna 整流器が係合されます。時間 0.4 秒と 0.6 秒で、負荷が DC 側で増大します。

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端子

入力

Vabc — 三相正弦波基準信号

ベクトル

3 つの正弦波電圧 (相ごとに 1 つ)。

Iabc — 三相電流基準信号

ベクトル

3 つの電流 (相ごとに 1 つ)。

vdc — DC リンク電圧信号

正のスカラー

コンバーターの DC リンク電圧。信号の値は 0 より大きくなくてはなりません。

vneutral — DC リンク中性点平衡制御

スカラー

DC 電源のバランスを調整するフィードバック制御ループの出力。信号の値は –1 ～ +1 の範囲内でなければなりません。

出力

g — ゲート制御

ベクトル

接続された電力コンバーターでのスイッチング動作を決定する 3 パルス波形。

パラメーター

サンプリング モード — 波のサンプリング方法

固有 (既定値) | 非対称 | 対称

波が交差したとき、搬送波が一方の境界条件に達したとき、搬送波が両方の境界条件に達したときのいずれの時点でブロックが変調波形をサンプリングするかを決めるサンプリング モード。

スイッチング周波数 (Hz) — スイッチング レート

1e3 Hz (既定値) | 正の数値

電力コンバーター内のスイッチを切り替えるレート (Hz)。

サンプル時間 (s) — ブロックのサンプル時間

5e-5 s (既定値) | 正の数値

連続するブロック実行間の時間間隔 (秒)。生成された信号で十分な分解能が得られるように、この値は 1/(50*Fsw) 以下に設定します。ここで、F_sw は [スイッチング周波数 (Hz)] です。

参照

[1] R. Burgos, R. Lai, Y. Pei, F.Wang, D. Boroyevich, and J. Pou, “Space vector modulation for Vienna-type rectifiers based on the equivalence between two- and three-level converters: A carrier-based implementation”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 4, pp. 1888–1898, Jul. 2008

[2] J. H. Seo, C. H. Choi, and D. S. Hyun, “A new simplified space-vector PWM method for three-level inverters”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 16, no. 4, pp. 545–550, Jul. 2001.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2019b で導入

参考

PWM Generator | PWM Generator (Three-phase, Two-level) | PWM Generator (Three-phase, Three-level)