• Регистрация
Serdj
Serdj0.00
н/д
  • Написать
  • Подписаться

Помогите разобраться. В общем есть модель ПЧ на базе активного выпрямителя и трёхуровневого инвертора.

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).

Осциллограмма сетевого напряжения и тока

Так же заключается трудность в настройке ПИ регуляторов.

На рисунке представлена схема управления (АВН)

Схема управления (АВН)!

Приложу саму модель может кто поможет

Файлы

  • Model.slx

Лучший ответ

  • supernova+54.40
    4.06.2020 12:00

    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

  • supernova
    supernova+54.40
    4.06.2020 07:08

    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? 

    • supernova
      supernova+54.40
      4.06.2020 09:15

      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.

       

       

       

    • Andrey Ermakov
      Andrey Ermakov +66.01
      4.06.2020 09:41

      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.

      • aus81
        aus810.00
        5.06.2020 10:37

        и в Вашей модели нет PLL
        правда, если Ваша идея только в управлении напряжением DC, то она не нужна