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PWM Timing and Waveform Generator (Three-phase, Two-level)

三相 2 レベルのゲート時間情報の生成

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

説明

PWM Timing and Waveform Generator (Three-phase, Two-level) ブロックは、三相 2 レベル電力コンバーターのスイッチング動作を制御します。このブロックは、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および変調波を計算します。

  • 3 つの正弦波基準電圧

  • DC リンク電圧

このブロックと平均コンバーターを併用すると、シミュレーションを高速化できます。

連続 PWM と不連続 PWM

このブロックには、連続と不連続の両方のパルス幅変調 (PWM) のモードがあります。次の図は、連続正弦波パルス幅変調 (SPWM) と連続空間ベクトル変調 (SVM) の波形の一般的な違いを示しています。

不連続パルス幅変調 (DPWM) の場合、ブロックは基本周期ごとに合計 120 度の変調波を正または負の DC レールに固定します。固定区間は変調が不連続になります。

30 度の DPWM の波形には、基本周期ごとに 4 つの 30 度区間があります。

正または負の 30 度位相シフトを選択すると、60 度の DPWM の固定区間に影響します。

次の図は、120 度の DPWM の正と負の DC 固定の波形を示しています。

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 Timing and Waveform Generator (Three-phase, Two-level) ブロックは搬送波ベースの 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ます。

ただし、サンプリング モードの選択がブロックで生成されるパルスのスイッチオンとスイッチオフの動作にどのように関係するかを示すには、搬送波ベースの PWM が有効です。2 レベルの搬送波ベースの PWM 方式を使用する発生器は以下を実行します。

  1. 基準波をサンプリングする

  2. サンプルと三角搬送波を比較する

  3. サンプルが搬送信号よりも高い場合はスイッチオン パルスを生成し、サンプルが搬送波よりも低い場合はスイッチオフ パルスを生成する

スイッチオン パルスとスイッチオフ パルスの動作を特定するために、2 レベルの搬送波ベースの PWM 発生器は次の方法を使用して三角波をサンプリングします。

  • 固有 — サンプリングと比較が変調波と搬送波の交点で発生します。

  • 非対称 — サンプリングが搬送波の上限と下限で発生します。比較はサンプリングの後の交点で発生します。

  • 対称 — サンプリングが搬送波の上限でのみ発生します。比較はサンプリングの後の交点で発生します。

端子

入力

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接続されたコンバーターで出力する正弦波電圧。相ごとに 1 つの要素をもつ 3 つの要素のベクトルとして指定します。

コンバーターの DC リンク電圧を示す正の実数。スカラーとして指定します。

出力

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スイッチオンのゲート時間。相ごとに 1 つの要素をもつ 3 つの要素のベクトルとして返されます。

スイッチオフのゲート時間。相ごとに 1 つの要素をもつ 3 つの要素のベクトルとして返されます。

変調波。相ごとに 1 つの要素をもつ 3 つの要素のベクトルとして返されます。

パラメーター

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パルス幅変調方式。[不連続 PWM (DPWM)] では、基本周期ごとに合計 120 度の波形が DC レールに固定されます。これは [連続 PWM (CPWM)] では行われません。

連続パルス幅変調方式。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[PWM モード][連続 PWM (CPWM)] に設定します。

不連続パルス幅変調方式。ブロックが周期ごとに 120 度の変調波を DC レールに固定する際の分配方法を指定します。オプションは次のとおりです。

  • 60 DPWM: 60 度の不連続 PWM

  • 60 DPWM (+30 度シフト): 60 DPWM から +30 度シフト

  • 60 DPWM (-30 度シフト): 60 DPWM から -30 度シフト

  • 30 DPWM: 30 度の不連続 PWM

  • 120 DPWM: 正の DC 成分

  • 120 DPWM: 負の DC 成分

波が固定されているときは変調が不連続になります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[PWM モード][不連続 PWM (DPWM)] に設定します。

波のサンプリング方法。サンプリング モードにより、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が決まります。

電力コンバーター内のスイッチを切り替えるレート。

参照

[1] Chung, D. W., J. S. Kim, and S. K. Sul. “Unified Voltage Modulation Technique for Real Time Three-Phase Power Conversion.” IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 34, No. 2, 1998, pp. 374–380.

[2] Seo, J. H., C. H. Choi, and D. S. Hyun. “A new simplified space-vector PWM method for three-level inverters.” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 16, No. 4, 2001, pp. 545-550.

拡張機能

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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

R2020b で導入