🎵 ☝🏽 🔅 Modellbasiertes Design. Aufbau eines aktiven Gleichrichters (basierend auf einem mathematischen Modell) 🤽🏼 🗄️ 🐰

Fortsetzung einer Artikelserie zum modellorientierten Design. In der vorherigen Serie:

In dieser Reihe haben die Autoren Yu. N. Kalachev und A.G. Aleksandrov präsentiert ein mathematisches Modell eines aktiven Gleichrichters in einer Strukturmodellierungsumgebung.

Aktive Gleichrichter werden häufig in der Konvertierungstechnologie eingesetzt, um den aktiven Charakter des Energieaustauschs mit dem Netzwerk sicherzustellen. Sie sind ein bidirektionaler AC / DC- Wandler mit einem Leistungsfaktor und einer geringen nicht harmonischen Verzerrung. Die Basis des Geräts ist ein dreiphasiger Brückenwechselrichter, der über einen dreiphasigen Reaktor mit dem Netzwerk verbunden ist (siehe Abb. 1).

Feige. 1 - Schematische Darstellung eines aktiven Gleichrichters

1. Wie funktioniert es?

, (U_dc) .

C_dc</sub> , (, ). , .

( ) , . , , .

, π/2. , π/2, . , , .

( ) , π/2, . .

.2 , .

. 2 –

:

$\vec U_ 1$ —

$\vec U_ 2$ — ,

$\vec U_ 1 - \vec U_ 2$ —

$\vec I$ —

ABC – ,

XY – , X .

.2 : ±90º, , .

, , , (U_dc). . - IGBT- .

2. Die mathematische Beschreibung des Betriebs des aktiven Gleichrichters

Für die Schaltung in Fig. 1 können wir den folgenden Ausdruck schreiben:

{\vec{U}}_{1} = {\vec{U}}_{2} + \vec{I} \cdot R + L \cdot \frac{d \vec{I}}{d t}

$\vec U_1 = \vec U_2+ \vec I \cdot R +L \cdot \frac{d \vec I}{dt}$

wobei:

R der aktive Widerstand der Drossel ist;

L ist die Induktivität der Drossel.

Für ein rotierendes XY-Koordinatensystem, das dem Spannungsvektor des Eingangsnetzwerks zugeordnet ist, können Sie schreiben:

{\begin{matrix} U_{1} = U_{2 X} + I_{X} R + L \frac{d I_{X}}{d t} - ω L I_{Y} \\ 0 = U_{2 Y} + I_{Y} R + L \frac{d I_{Y}}{d t} + ω L I_{X} \end{matrix}

$\left \{ \begin{gathered} U_1 =U_{2X} + I_X R +L \frac{dI_X}{dt} - \omega L I_Y\\ 0= U_{2Y} + I_Y R +L \frac{dI_Y}{dt} + \omega L I_X\\ \end{gathered} \right.$

Wo:

ω = 2 π f = 100 π

$\omega = 2\pi f = 100 \pi$ für 50 Hz

I_{X}

$I_X$ - aktive Komponente des Eingangsstroms (fällt mit der Phase des Netzwerks zusammen);

I_{Y}

$I_Y$ - Blindkomponente des Eingangsstroms (um 90 ° nach oder vor der Netzphase).

Damit die Art des Verbrauchs des Korrektors aktiv ist, muss beibehalten werden $I_Y = 0$ .

Zusätzlich muss der Korrektor die Funktionen des Gleichrichters bereitstellen, dh den eingestellten Wert beibehalten $U_{dc}$ , unabhängig vom Laststrom.

3. Der Aufbau der aktiven Gleichrichtersteuerung

Betrachten wir die Struktur des Systems anhand seines Modells in SimInTech (Abb. 3).

Feige. 3 - Strukturdiagramm des Modells

XY . ( $I_X$ ), $U_{dc}$ .

( $I_X$ ) ( $I_Y=0$ ).

:

Uset – Udc,.

– , .

ABC=>XY – , Y, .

XY=>ABC – Y .

PU – (), $U_{dc}$ $I_{1X}$ .

Ix – , .

Iy – , Y .

.U – Y — .

— (. 1.1). X, Y.

– — .