PWM Generator (Vienna Rectifier)

비엔나 정류기 펄스 폭 변조 파형 생성기

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라이브러리:
Simscape / Electrical / Control / Pulse Width Modulation

설명

PWM Generator (Vienna Rectifier) 블록은 다음 작업을 수행합니다.

1. 다음과 같은 블록 입력을 기반으로 온게이팅 시간과 오프게이팅 시간을 계산합니다.

   • 비엔나 정류기의 AC 측에서 생성해야 하는 세 개의 정현파 기준 전압(1상당 하나)

   • 비엔나 정류기의 세 개의 필터링된 입력 정현파 전류 측정값(1상당 하나)

   • DC 링크 전압

   • DC 링크 중성점 평형 제어 신호

2. 게이팅 시간을 사용하여 세 개의 스위치 제어 펄스를 생성합니다.

이 블록은 2레벨 컨버터와 3레벨 컨버터 간의 동등성을 기반으로 하는 단순화된 공간 벡터 변조 방식을 사용하여 제어 펄스를 생성합니다[1].

필터링된 3상 입력 전류는 유효 전압 벡터 육각형을 식별하는 데 사용됩니다. 스위칭 시퀀스 선택과 온게이팅 및 오프게이팅 시간은 3레벨 인버터의 공간 벡터 다이어그램을 2레벨 인버터의 공간 벡터 다이어그램으로 단순화함으로써 결정됩니다[2].

외부 DC 링크 중성점 제어 루프에서 나오는 DC 링크 중성점 평형 제어 신호는 단일 스위칭 주기 내에서 중복 전압 벡터의 시간 분포를 조정하는 데 사용됩니다.

샘플링 모드

이 블록을 사용하면 변조파에 대해 자연 샘플링, 대칭 샘플링 또는 비대칭 샘플링을 선택할 수 있습니다.

PWM Generator (Vienna Rectifier) 블록은 반송파 기반 펄스 폭 변조(PWM)를 수행하지 않습니다. 대신에 이 블록은 입력 신호를 사용하여 게이팅 시간을 계산하고, 게이팅 시간을 사용하여 스위치 제어 펄스를 생성합니다.

샘플링 모드에 대한 자세한 내용은 PWM Generator (Three-phase, Two-level) 항목을 참조하십시오.

예제

비엔나 정류기 제어

이 예제에서는 비엔나 정류기를 제어하는 방법을 보여줍니다. Vienna Rectifier 서브시스템은 3상 레그로 구성됩니다. 각 레그에는 1개의 전력 스위치와 6개의 전력 다이오드가 있습니다. Control 서브시스템은 공간 벡터 변조를 사용하여 비엔나 정류기에 대한 폐루프 제어 전략을 구현합니다. 총 시뮬레이션 시간은 0.1초입니다. 0.1초에 비엔나 정류기가 개입합니다. 0.4초와 0.6초에 DC 측에서 부하가 증가합니다.

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포트

입력

Vabc — 3상 정현파 기준 신호입니다.

벡터

세 개의 정현파 전압(1상당 하나)입니다.

Iabc — 3상 전류 기준 신호

벡터

3개의 전류(1상당 하나)입니다.

vdc — DC 링크 전압 신호

양의 스칼라

컨버터의 DC 링크 전압입니다. 신호의 값은 0보다 커야 합니다.

vneutral — DC 링크 중성점 평형 제어

스칼라

DC 공급장치의 평형을 유지하는 피드백 제어 루프의 출력입니다. 신호 값은 –1과 +1 사이여야 합니다.

출력

g — 게이트 제어

벡터

연결된 전력 컨버터의 전환 동작을 결정하는 3펄스 파형입니다.

파라미터

샘플링 모드 — 파형 샘플링 방법

자연 (디폴트 값) | 비대칭 | 대칭

샘플링 모드는 파형이 교차할 때 또는 반송파가 경계 조건의 한쪽 또는 양쪽에 해당할 때 블록이 변조 파형을 샘플링할지 여부를 결정합니다.

스위칭 주파수(Hz) — 전환 속도

1e3 Hz (디폴트 값) | 양수

전력 컨버터의 스위치 전환 속도(단위: Hz)입니다.

샘플 시간(초) — 블록 샘플 시간

5e-5 s (디폴트 값) | 양수

연속적인 블록 실행 간의 시간 간격(단위: 초)입니다. 생성된 신호의 적절한 분해능을 보장하기 위해 이 값을 1/(50*Fsw)보다 작거나 같은 값으로 설정하십시오. 여기서 F_sw는 스위칭 주파수(Hz)입니다.

참고 문헌

[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.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2019b에 개발됨

참고 항목

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