Résumé: Pour les conditions de charge asymétriques non-linéaires ou, commun à trois phases onduleur à trois branches ne peut pas générer trois tensions de phase, sur la base de la plate-forme de simulation Simulink, une nouvelle proposition de commande en boucle fermée de trois phases de conception à quatre jambes de l'onduleur. Cette première jambe onduleur schéma en utilisant une modulation de largeur d'impulsion vecteur d'espace (SVPWM), la quatrième étape avant que le courant triphasé en utilisant une hystérésis de modulation de signal de suivi de courant (CHBM), par rapport au quatre-jambe classique d'intégration conception SVPWM système de commande de modulation est simple, facile à analyser. Les résultats de simulation montrent que: par rapport à l'onduleur classique, la forme d'onde du système de commande est utilisé ici, l'onduleur lisse de sortie à quatre pieds, améliore non seulement la capacité du système avec des charges asymétriques, mais améliore également l'efficacité globale du système d'onduleur et distorsion harmonique (THD).
TM464
A
10,16157 / j.issn.0258-7998.171996
format de citation chinois: Sun Lingfang, Li Zhi, Ji Huichao. Un nouveau système de contrôle triphasé à quatre pieds de l'onduleur Technologie électronique, 2018,44 (2): 127-130,134.
Anglais format de citation: Sun Lingfang, Li Zhiyuan, Ji Huichao. Un nouveau système de commande pour onduleur à quatre pieds trois phases . Application de la technique électronique, 2018,44 (2): 127-130,134.
0 introduction
Avec le développement de la technologie de l'électronique de puissance, qui est largement utilisé dans la puissance de l'onduleur appareils électroniques, et l'onduleur classique charge déséquilibrée ou des conditions de charge linéaire produit un déséquilibre de tension triphasé. Pour résoudre ce problème, de nombreux chercheurs ont proposé une topologie en série, onduleur triphasé modulaire, onduleur triphasé avec un transformateur intermédiaire, et d'un condensateur sous-onduleur triphasé inverseur à quatre pieds. Dans lequel l'onduleur peut sortie triphasé à quatre jambes de la tension triphasée de l'état de charge non linéaire, la quatrième étape qui commande directement le courant de point neutre, avec un contrôle simple, une utilisation à haute tension, sans un condensateur de grande capacité, etc. , les gens de tous les âges de plus en plus , la topologie du circuit inverseur illustré à la figure 1. Pour inconvénient de modulation de largeur d'impulsion sinusoïdale classique (de SPWM) l'inefficacité du système et les harmoniques de haute tension, etc. Cet article présente un nouveau programmes de commande en boucle fermée de SVPWM et hystérésis modulation de courant combinaison de cette solution complètement différent des autres programmes, l'espace-pied avant modulation vectorielle, la quatrième branche seule hystérésis modulation de courant; ne comprend pas seulement l'avantage d'une perte de commutation de modulation de vecteur spatial et une faible distorsion harmonique total de la basse tension, l'hystérésis de courant possède également modulation une réponse rapide dynamique, robustesse et facile à mettre en uvre numérique, et d'autres avantages.
Un programme de commande d'onduleur de la nouvelle
Le nouveau système de commande d'onduleur comme représenté sur la VABC figure onduleur tension de sortie est comparée à la tension de référence Vref 2 ,, le courant de sortie et le courant de bobine d'inductance de référence en comparant une boucle externe tension ILabc régulateur PI, la commande de courant boucle PI DC vecteur de commande de tension UDQ, puis à travers la jambe avant du signal de modulation de SVPWM obtenu avant le passage de la jambe, une piste en cours avant d'utiliser la quatrième étape du signal de modulation de signal d'hystérésis de courant triphasé obtenu en modulant le tube de commutation. Pendant ce temps, les techniques de boucle à verrouillage de phase adopté ici, pour réduire l'influence de la tension de distorsion harmonique de l'angle de détection de la tension de charge.
schéma de modulation pré-jambe 2
2.1 Contrôle de découplage de la boucle double de la jambe de devant
Dans cet article, la stratégie de contrôle de tension de charge, le signal de sortie de tension de boucle interne de la bague extérieure est désignée comme étant le signal de référence de courant pour commander le courant de sortie, ce qui améliore l'objet de commande, une sortie de l'onduleur triphasé stable. Pour faciliter l'analyse, nous devons d'abord établir une coordonnées du modèle de circuit inverseur à quatre pattes à la moyenne abc , comme le montre la figure.
Le modèle de circuit peut être vu
Dans lequel ud, uq, ILD, ILQ, dd, dq étant la tension de sortie du système de coordonnées synchrone, le courant d'inductance et rapport cyclique. En ce qui concerne l'intégration de quatre bras traditionnel du schéma de modulation SVPWM du signal de commande du nouveau modèle de la distribution tridimensionnelle devient une distribution spatiale à deux dimensions, ce qui est propice à la technique de contrôle d'algorithme de simplification. Pour que le régulateur PI est plus stable, ce qui élimine la nécessité de concevoir les composants de couplage de commande de découplage de formule, est converti par la formule (4) pour donner:
Dans la formule (7), l'équation différentielle de la charge d'axe d ILd actuel ne contient pas la composante d'axe q, l'axe q pour la charge ILQ courant, la commande de découplage est également atteint. Mais on voit à partir de la formule (6), puis à travers la sortie de conversion tension DC vecteur UDQ dq / obtenu dans une boucle, l'état de commutation du signal finalement obtenu avant que le commutateur de la jambe par modulation de SVPWM.
Pré-jambe de SVPWM 2.2
Afin de réaliser une modulation de SVPWM avant-pied en temps réel, il devrait être orientation apparente de vecteur de tension de référence lorsque le Uref secteur , Uref est anti-horaire en rotation à la la fréquence d'angle, le vecteur spatial de tension représenté sur la Fig.
Lorsqu'il est déterminé que le Uref du secteur, la durée de réaction est nécessaire de calculer le vecteur standard dans les deux limite de secteur et vecteur nul valide . Effet de l'ensemble des secteurs de temps t1, t2, comme indiqué dans le tableau 1.
Le tableau 1 sur la base de chaque secteur du temps l'action vecteur de base résultant t1, t2, à l'aide de sept SVPWM pour donner l'impulsion souhaitée de largeur de forme d'onde modulée.
3 la quatrième jambe hystérésis schéma de modulation de courant
courant de modulation piste est un schéma de modulation de bras de pont quatrième clé, généralement la modulation de piste en cours modulation d'hystérésis actuelle. Hystérèse modulation de courant est une réponse dynamique rapide, conception simple modèle, une grande précision de modulation et bon schéma de modulation robuste, donc la quatrième étape schéma de modulation actuelle hystérésis. Les modèles provenant du circuit de calcul de moyenne obtenu:
Dans lequel la séquence de charge zéro de tension Vz.
Il peut être dérivé de la formule (8), seul le ILn courant de commande, de manière à pouvoir répondre à la ILN = -. (ILA + ILB + CDI), la distorsion de la tension homopolaire peut être corrigée, de sorte que le quatrième pont est proposé comme représenté sur la figure 5, armer schéma de modulation de piste en cours.
Hystérésis schéma de modulation de telle sorte que chaque signal de commutation de modulation de courant continu est généré par un courant, afin de moduler la S7, S8 quatrième configuration du commutateur de branche de commutation.
4 expérience de simulation
Afin de vérifier l'exactitude du nouveau programme, l'analyse a été effectuée simulation Simulink, les paramètres expérimentaux: onduleur pré-étage de fréquence 10 kHz, l'inductance de filtrage 5 mH, condensateur de filtrage 10 pF, la fréquence de l'onduleur de tension de sortie de 50 Hz, la tension nominale de 220 V, la puissance nominale de 6 kW; boucle d'hystérésis largeur AI est réglé à 0,3 A. charge déséquilibrée application effective désigne généralement un déséquilibre d'impédance, fixant ainsi le A, B et C sont la charge à trois phases 20 charge nominale, la charge nominale et de la charge non équilibrée 20 à 40 .
Les résultats expérimentaux montrent que, dans des conditions de charge non équilibrée, commune triphasé à trois branches onduleur sinusoïdale de la tension de sortie à trois phases vagues sensiblement asymétrique, la forme d'onde de tension et une forme d'onde de courant de l'inverseur représenté sur la Fig. Dans les mêmes conditions, en utilisant un nouveau système de commande à quatre jambes en trois phases de la phase de sortie de l'onduleur symétrique tension sinusoïdale, la tension et les formes d'onde de courant sont représentés sur la figure 7, C-phase à deux phases pic de courant de crête A, B 1/2 courant, la tension de crête de chaque phase en tant que phase d'un 220,59 V, phase B 220,61 V, C-phase de 220,96 V, l'écart de tension est inférieure à 0,5 V; distorsion de tension (THD) est inférieure à 5%.
. La figure 8 (a) est une forme d'onde de signal modulé en jambe avant, la forme d'onde de selle Marple, comprenant en outre une bobine d'inductance de rétroaction de courant en dents de scie, quatrième jambe schéma de modulation supprime la tension homopolaire, qui module la forme d'onde de signal représenté sur la figure 8 ( ) comme indiqué en b.
Onduleur analyse la tension de sortie harmonique résultat représenté sur la figure 9, on peut voir sur la Fig. 9, dans des conditions de charge déséquilibrée, le nouveau système de commande d'une distorsion totale triphasé à quatre pieds tension harmonique de la sortie de l'onduleur est seulement 3,31 %, et le taux de distorsion harmonique total de la tension de sortie de l'onduleur normale aussi élevé que 18,79%. Les résultats ont montré que, le système de contrôle de l'onduleur proposé réduit la tension de distorsion harmonique totale du système d'onduleur.
5. Conclusion
Cet article présente un quatre-jambe onduleur triphasé de la jambe avant et la quatrième étape de procédé de modulation de la boucle de commande de courant d'hystérésis de nouvelle SVPWM combinaison et de découplage boucle de commande pour réaliser l'algorithme de commande à double inverseur est relativement simple, la petite quantité de calcul proprement dit; dans des conditions de charge non équilibrée, la forme d'onde de tension à quatre jambes en trois phases de la sortie de l'onduleur du nouveau système de commande proche d'une onde sinusoïdale, la distorsion harmonique totale et composantes harmoniques ont diminué de manière significative, considérablement amélioré la condition de l'adaptabilité du système d'onduleur.
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Informations sur l'auteur:
Sunling Fang, Li Zhi, Ji Huichao
(Automation Engineering College, Université du Nord Electric Power, Jilin 132012, Chine)
