Объект: EDM01P

Библиотека: ElectricalDrive

Имя на уровне решателя: ElectricalDrive.EDM01P

Аннотация: ШИМ для инвертора по правилу MinMax

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	ISIGNAL	1D сигнальный порт, узел 1
2	Port2	ISIGNAL	1D сигнальный порт, узел 2
3	Port3	ISIGNAL	1D сигнальный порт, узел 3
4	Port4	XY	2D сигнальный порт, узел 4
5	Port5	XY	2D сигнальный порт, узел 5
6	Port6	XY	2D сигнальный порт, узел 6

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Udc	real	Напряжение звена постоянного тока (Udc), В	V	1.0
2	f	real	Частота ШИМ, Гц	H	1.0

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_port1	Значение сигнала на порте (V)
2	X_port1	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
3	A_port1	Значение производной функции от сигнала на порте (A)
4	V_port2	Значение сигнала на порте (V)
5	X_port2	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
6	A_port2	Значение производной функции от сигнала на порте (A)
7	V_port3	Значение сигнала на порте (V)
8	X_port3	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
9	A_port3	Значение производной функции от сигнала на порте (A)

Пример использования компонента

Модель широтно-импульсного модулятора по правилу MinMax (EDM01P)

Компонент EDM01P (модуль ElectricalDrive) реализует широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для трехфазного инвертора по правилу MinMax. Модулятор формирует шесть управляющих логических сигналов S1–S6 для верхних и нижних ключей инвертора. Предусмотрены настройки напряжения звена постоянного тока Udc и частоты ШИМ f. Применение алгоритма MinMax (с предмодуляцией) позволяет увеличить коэффициент использования напряжения питания по сравнению с классической синусоидальной ШИМ. Компонент применяется в системах управления электроприводами и преобразователях частоты.

Проверка формирования сигналов управления трехфазным инвертором при подаче синусоидальных входных сигналов.

Начальные данные:

Параметры модели

Udc — Напряжение звена постоянного тока, В

f — Частота ШИМ, Гц

Входные сигналы

Ua1, Ub1, Uc1 — трехфазные синусоидальные сигналы

end = 2 с — Время интегрирования

Схема тестирования:

На входы Ua1, Ub1 и Uc1 ШИМ-модулятора EDM01P1 подаются трехфазные синусоидальные сигналы от соответствующих источников. Выходные сигналы ключей (S1, S2, S3, S4, S5, S6) регистрируются на осциллографах Check1 и RUN.

Результат:

На графиках RUN и Check1 показаны входные синусоидальные сигналы фаз (EDM01P.Ua1, EDM01P.Ub1, EDM01P.Uc1) и выходные логические сигналы EDM01P.S1 – EDM01P.S6. Выходные сигналы представляют собой последовательности прямоугольных импульсов, сформированных по правилу MinMax:

сигналы для каждой стойки инвертора работают в противофазе: верхний ключ (S1, S3, S5) и нижний ключ (S2, S4, S6) открываются поочередно, предотвращая сквозной ток; форма огибающих импульсов изменена в соответствии с алгоритмом предмодуляции (MinMax), что видно по характеру переключений и добавлению общей составляющей к синусоидальным сигналам задания.

Такое поведение соответствует алгоритму управления трехфазным инвертором с векторной ШИМ (или ШИМ с инжекцией нулевой последовательности). Модулятор работает корректно, формируя взаимодополняющие ШИМ-сигналы для всех ключей.

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

Графики результатов теста

Рисунок 2 - EDM01P.RUN (входные сигналы фаз и выходные сигналы ключей)

Рисунок 3 - EDM01P.Check1 (входные сигналы фаз и выходные сигналы ключей)