Как можно рассчитать К.П.Д. однофазного инвертора с ШИМ в симулинке? Помогите разобраться.
07.02.2020
Как можно рассчитать КПД однофазного инвертора с ШИМ?
Моделировал однофазный инвертор с ШИМ. Для расчета КПД инвертора, соединил дополнительные блоки. В модели показывает мощность источника и мощность нагрузки, а также КПД преобразователя. Но по какой-то причине модель работает не адекватно, слишком больщая мощность получилась. Помогите разобраться. Прикрепляю модель в программе MatLab (версия 2019 года).
За-ранее благодарю.
Ответы
Поскольку у вас инвертор напряжения, следует использовать модель транзистора со встречно-параллельным диодом.
Соединил диоды встречно-параллельно на транзисторы, но все таки кпд получается больще 1. В чем проблемы? Может не корректно соединил блоки для расчеты напряжение и токи? Прикрепляю модель, еще раз посмотрите.
Спасибо.
А вообще в схеме, которая применена в модели, что является нагрузкой?
Некий резистор R или непосредственно LR?
Дело в том, что типовой инвертор напряжения подразумевает выходной LC-фильтр, как минимум. Впрочем, возможно подразумевается питание однофазного двигателя.
Нагрузка непосредственно LR. Если обратили внимание там потребляемый ток считается как среднее а ток в нагрузке как действующее. Это же разные токи получается? Так рассчитать кпд корректно?
Ну, в таком случае я бы рекомендовал перейти с переменного шага моделирования на фиксированный. Потому что иначе блоки, обеспечивающие измерения, могу давать немного кривые результаты при обработке импульсных сигналов.
А вообще, определять кпд сравнивая средние значения с действующими неверно. Даже на эталонном синусе необходимо использовать поправку на коэффициент формы.
Поэтому рекомендую воспользоваться блоками mean и abs (Это чтобы не измерять среднее значение за полпериода).
Мои наброски показали, что кпд составляет менее 70%.
Я только-только работаю в Matlab-е поэтому на счет перехода с переменного шага моделирования на фиксированный сейчас мне не очень то понятно. На счет блока mean тоже. Буду очень блогодарен если исправляете модель который я тут оставил. Или какой нибудь пример оставте пожалйста.
Ну, примерно так.
Спасибо, очень помогли.
Еще возникает один вопрос.
В такой схемы потребляемый ток будет меньще ток нагрузки или больще?
Сейчас с использованием блоков Abc и Mean потребляемый ток равно 4,47 А и ток нагрузки 4,946 А.
Ну, если взять все величины по модулю, то токи равны. Возможны погрешности в тысячные доли, но не более. Разница в токах обусловлена наличием обратного реактивного тока, который замыкается диодами. Эти небольшие импульсы тока обратного направления и приводят к тому, что в показаниях средняя величина тока несколько ниже.
Для того, что их заметить, нужно смотреть на осциллограмму тока, а не на его среднюю величину.
Спасибо за ответи. Если возникает вопросы могу задавать тут?)
Как можно учесть динамические потери в модели?
Боюсь, что тут не все так просто.
Элементы библиотеки simpowersystems в основном имеют почти вертикальные фронты отпирания, а при запирании их токовые хвосты выражены довольно слабо и заметны только ан приличных значениях тока.
Поэтому при лобовом измерении потерь на ключах зачастую оказывается, что они полностью состоят из статических потерь.
Чтобы более менее достоверно оценить или задать динамические потери используют более сложные модели силовых ключей, которые рассмотрены с работах Дьяконова.
А RMS блок у вас умеет считать дествущее значение из несинусоидальных сигналов?
А у вас тип расчетам мощности соотвествует нагрузке?
RMS Тока * RMS напряжения != Активная мощность.
Вы как думаете на счет блока RMS? Как я понимаю блок RMS считает действующие значение синусоидальных токов и напряжение.
Вопрос стоит в том что, как можно в инверторах напряжений считать мощность источника и мощность нагрузки?