Помогите разобраться. В общем есть модель ПЧ на базе активного выпрямителя и трёхуровневого инвертора.
03.06.2020
Помогите разобраться.
В общем представлена схема ПЧ на базе активного выпрямителя напряжения (АВН) и трёхуровневого инвертора.
Я не могу понять как в системе управления АВН осуществить сдвиг фаз питающего напряжения сети и тока (Scope IV). На осциллографе IV видно что ток имеет несинусоидальный характер из-за наличия полупроводниковых элементов (Я не могу его отфильтровать корректно).
Так же заключается трудность в настройке ПИ регуляторов.
На рисунке представлена схема управления (АВН)
!
Приложу саму модель может кто поможет
Лучший ответ
В общем советы примерно следующие:
С точки зрения системы управления необходимо убрать все ПИД регуляторы, кроме того, который стоит на сигнале задания рабочего напряжения емкости. В принципе, так достаточно использовать И-регулятор с коэффициентом 1-3 (в зависимости от требований к динамике). Но опорное напряжение необходимо задавать не менее 15 кВ (при непрерывно работающих транзисторах и до 20 кВ), потому что выпрямитель работает на линии 10 кВ и даже в неуправляемом решении его выход гипотетически будет стремиться к амплитуде этого напряжения. Задавать меньше этой величины просто нет смысла.
Также необходимо умножить сигнал генератора треугольника хотя бы на 10к. Тут число может варьироваться в пределать +-1к. Вполне устойчиво работает при 10500.
Чтобы убрать первоначальный бросок тока можете задать предзаряд емкостей. Кстати, при вашей нагрузке, емкости какие-то чрезмерно большие. Преобразователь вообще без питания просто на выбеге может проработать несколько секунд почти без снижения напряжения, только на одних емкостях. С точки зрения моделирования это не очень хорошо, потому что большую часть времени АВ будет работать на холостом ходу и синусоидальный ток вы увидите только в переходных процессах. Остальное время это будут лишь мелкие колебания тока, отдаленно напоминающие синус.
Попробуйте уменьшить емкости на порядок, а может и на два.
Вообще, очень напрашивается обратная связь по напряжению на емкостях, потому что изменение заряда и отсутствие коррекции в ШИМ будет приводит к постоянному плаванью фазового угла тока.
По крайней мере с этими правками можно получить примерно такие диаграммы напряжения и тока в фазе.
Ответы
Похоже, что у вас какая-то проблема с ШИМ-генератором.
Генератор треугольного сигнала работает в диапалоне +-1, а задающий сигнал непрерывно увеличивается до огромных значений. В результате транзисторы у вас работают не на 5 кГц, а практически на частоте сети. Естественно, при такой ситуации никакого синусоидального тока не будет.
Скорее всего это следствие изобилия ПИД-регуляторов, либо ошибка в математике тригонометрических преобразований. Возможно упущен переход к относительным единицам.
Решительно не понимаю зачем вы самостоятельно собирали блоки, которые и так есть в библиотеках?
Ну например, зачем собирать генератор треугольника на интеграторе, когда есть готовый генератор треугольника? Почему не применить уже имеющиеся блоки abc-dq преобразований, а также PLL?
В общем советы примерно следующие:
С точки зрения системы управления необходимо убрать все ПИД регуляторы, кроме того, который стоит на сигнале задания рабочего напряжения емкости. В принципе, так достаточно использовать И-регулятор с коэффициентом 1-3 (в зависимости от требований к динамике). Но опорное напряжение необходимо задавать не менее 15 кВ (при непрерывно работающих транзисторах и до 20 кВ), потому что выпрямитель работает на линии 10 кВ и даже в неуправляемом решении его выход гипотетически будет стремиться к амплитуде этого напряжения. Задавать меньше этой величины просто нет смысла.
Также необходимо умножить сигнал генератора треугольника хотя бы на 10к. Тут число может варьироваться в пределать +-1к. Вполне устойчиво работает при 10500.
Чтобы убрать первоначальный бросок тока можете задать предзаряд емкостей. Кстати, при вашей нагрузке, емкости какие-то чрезмерно большие. Преобразователь вообще без питания просто на выбеге может проработать несколько секунд почти без снижения напряжения, только на одних емкостях. С точки зрения моделирования это не очень хорошо, потому что большую часть времени АВ будет работать на холостом ходу и синусоидальный ток вы увидите только в переходных процессах. Остальное время это будут лишь мелкие колебания тока, отдаленно напоминающие синус.
Попробуйте уменьшить емкости на порядок, а может и на два.
Вообще, очень напрашивается обратная связь по напряжению на емкостях, потому что изменение заряда и отсутствие коррекции в ШИМ будет приводит к постоянному плаванью фазового угла тока.
По крайней мере с этими правками можно получить примерно такие диаграммы напряжения и тока в фазе.
1. В регуляторах сделать огарничения выхода нужно по току( регулятора напряжения) и по напряжению( в реглуторе тока).
2. Сделать нормировку напряжения задания по напряжению Udc, примерно так Uz/Udc.
Емкость ( не знаю правда по каким критериям вы ее считали) выглядит нормально.
Регляторы тока можно посчитать из параметров индуктивностей накачки.
Ооо, спасибо большое
mapquest directions
спасибо, что поделились способами
slope io
Спасибо! Вы сэкономили мое время и силы. фен шуй денежный угол
и в Вашей модели нет PLL
правда, если Ваша идея только в управлении напряжением DC, то она не нужна