UniversalBridge模块simulink仿真.docx
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UniversalBridge模块simulink仿真
UniversalBridge-Implementuniversalpowerconverterwithselectabletopologiesandpowerelectronicdevices
通用电桥-具有可选择的拓扑结构和电力电子设备的通用电源转换器的实现
Library
PowerElectronics
Description
TheUniversalBridgeblockimplementsauniversalthree-phasepowerconverterthatconsistsofuptosixpowerswitchesconnectedinabridgeconfiguration.Thetypeofpowerswitchandconverterconfigurationareselectablefromthedialogbox.
通用电桥模块可以看作一个通用的三相电源转换器，由最高六个电源开关连接在一个桥路中配置。
电源开关和转换器配置类型参数在对话框中选择。
TheUniversalBridgeblockallowssimulationofconvertersusingbothnaturallycommutated（orline-commutated）powerelectronicdevices（diodesorthyristors）andforced-commutateddevices（GTO,IGBT,MOSFET）.
通用电桥模块可以仿真自然换流器（或换线）电力电子器件（二极管或晶闸管）和强迫换流器件（GTO、IGBT，MOSFET）。
TheUniversalBridgeblockisthebasicblockforbuildingtwo-levelvoltage-sourcedconverters（VSC）.
通用电桥模块是建立两级电压源变换器的基本块（VSC）。
Thedevicenumberingisdifferentifthepowerelectronicdevicesarenaturallycommutatedorforced-commutated.Foranaturallycommutatedthree-phaseconverter（diodeandthyristor）,numberingfollowsthenaturalorderofcommutation:
不同自然换流或强迫换流电力电子器件的编号是不同的。
一个自然整流三相转换器（二极管或晶闸管），编号：
按下列顺序：
Forthecaseofatwo-phasediodeorthyristorbridge,andforanyotherbridgeconfiguration,theorderofcommutationisthefollowing:
两相二极管或晶闸管桥的情况下，和任何其他的桥配置，换向顺序如下：
GTO-Diodebridge:
GTO-二极管电桥
IGBT-Diodebridge:
MOSFET-DiodeandIdealSwitchbridges:
DialogBoxandParameters
Numberofbridgearms
Setto1or2togetasingle-phaseconverter（twoorfourswitchingdevices）.Setto3togetathree-phaseconverterconnectedinGraetzbridgeconfiguration（sixswitchingdevices）.
设置为1或2，得到一个单相转换器（两个或四个开关器件）。
设置为3，得到一个连接在格雷茨电桥中的三相转换器（六开关设备）。
SnubberresistanceRs
Thesnubberresistance,inohms（Ω）.SettheSnubberresistanceRsparametertoinftoeliminatethesnubbersfromthemodel.
缓冲电阻，欧姆（Ω）。
设置缓冲电阻的参数为inf来消除来自模型的缓冲。
SnubbercapacitanceCs
Thesnubbercapacitance,infarads（F）.SettheSnubbercapacitanceCsparameterto0toeliminatethesnubbers,ortoinftogetaresistivesnubber.
缓冲电容，法拉（F）。
设置缓冲电容Cs参数为0消除缓冲电路，或INF得到电阻缓冲。
Inordertoavoidnumericaloscillationswhenyoursystemisdiscretized,youneedtospecifyRsandCssnubbervaluesfordiodeandthyristorbridges.Forforced-commutateddevices（GTO,IGBT,orMOSFET）,thebridgeoperatessatisfactorilywithpurelyresistivesnubbersaslongasfiringpulsesaresenttoswitchingdevices.
当系统是离散的，为了避免数值振荡，你需要为二极管和可控硅整流桥指定RsCS缓冲值。
对于强制整流器件（GTO、IGBT、或MOSFET），带纯电阻缓冲器的电桥达到理想工作状态只要触发脉冲送到开关装置。
Iffiringpulsestoforced-commutateddevicesareblocked,onlyantiparalleldiodesoperate,andthebridgeoperatesasadioderectifier.InthisconditionappropriatevaluesofRsandCsmustalsobeused.
如果触发脉冲强迫整流设备关闭，只有反平行二极管工作，并作为一个二极管整流桥。
在这种情况下，Rs和Cs必须设置适当的值。
Whenthesystemisdiscretized,usethefollowingformulastocomputeapproximatevaluesofRsandCs:
当系统是离散的，使用以下公式来计算Rs和Cs的近似值：
where
Pn=nominalpowerofsingleorthreephaseconverter（VA）
Pn代表单或三相转换器的标称功率
Vn=nominalline-to-lineACvoltage（Vrms）
代表标称线间交流电压
f=fundamentalfrequency（Hz）
基本频率
Ts=sampletime（s）
抽样时间
TheseRsandCsvaluesarederivedfromthefollowingtwocriteria:
Rs和Cs的值来自以下两个标准
Thesnubberleakagecurrentatfundamentalfrequencyislessthan0.1%ofnominalcurrentwhenpowerelectronicdevicesarenotconducting.
当电力电子器件是不导电时，基波频率下的缓冲泄漏电流小于额定电流的0.1%
TheRCtimeconstantofsnubbersishigherthantwotimesthesampletimeTs.
TheseRsandCsvaluesthatguaranteenumericalstabilityofthediscretizedbridgecanbedifferentfromactualvaluesusedinaphysicalcircuit.
缓冲电路的RC时间常数大于两倍的采样时间的。
Rs和Cs的值，保证离散化的桥电桥的数值稳定性可以不同的与物理电路中使用的实际值。
Powerelectronicdevice
Selectthetypeofpowerelectronicdevicetouseinthebridge.
选择在电桥中使用的电力电子装置的类型。
WhenyouselectSwitching-functionbasedVSC,aswitching-functionvoltagesourceconvertertypeequivalentmodelisused,whereswitchesarereplacedbytwovoltagesourcesontheACsideandacurrentsourceontheDCside.Thismodelusesthesamefiringpulsesasforotherpowerelectronicdevicesanditcorrectlyrepresentsharmonicsnormallygeneratedbythebridge.
当你选择切换功能的VSC（变压设备），开关功能的电压源整流器型等效模型，其中开关是由两个交流侧电压源和直流源的电流代替的。
该模型使用与其他电力电子设备相同的发射脉冲，它正确地反映正常产生的电桥谐波。
WhenyouselectAverage-modelbasedVSC,anaverage-modeltypeofvoltagesourceconverterisusedtorepresentthepower-electronicswitches.Unliketheotherpowerelectronicdevices,thismodelusesthereferencesignals（uref）representingtheaveragevoltagesgeneratedattheABCterminalsofthebridge.Thismodeldoesnotrepresentharmonics.Itcanbeusedwithlargersampletimeswhilepreservingtheaveragevoltagedynamics.
当你选择基于VSC的平均模型、电压源变换器的平均模型类型是用来表示电力电子开关。
不像其他的电力电子设备，这个模型使用的参考信号（Uref）代表在桥的ABC终端产生的平均电压。
这个模型不代表谐波。
它可以使用更大的样本时间，而公关eserving平均电压动态。
Seethepower_sfavgdemoforanexamplecomparingthesetwomodelstoanUniversalBridgeblockusingIGBT/Diodedevice.
对两个模型的一种通用桥块采用IGBT/二极管器件。
Ron
Internalresistanceoftheselecteddevice,inohms（Ω）.
Lon
Internalinductance,inhenries（H）,forthediodeorthethyristordevice.Whenthebridgeisdiscretized,theLonparametermustbesettozero.
部电感，用（H），该二极管或晶闸管装置。
当桥梁离散，LON参数必须设置为零。
ForwardvoltageVf
ThisparameterisavailableonlywhentheselectedPowerelectronicdeviceisDiodesorThyristors.
此参数仅当选定的电力电子器件是二极管或晶闸管可用。
Forwardvoltage,involts（V）,acrossthedevicewhenitisconducting.
正向电压，在伏（V），穿过设备时，它正在进行。
Forwardvoltages[DeviceVf,DiodeVfd]
ThisparameterisavailablewhentheselectedPowerelectronicdeviceisGTO/DiodesorIGBT/Diodes.
该参数可选择的电力电子装置是当GTO或IGBT/二极管/二极管。
Forwardvoltages,involts（V）,oftheforced-commutateddevices（GTO,MOSFET,orIGBT）andoftheantiparalleldiodes.
[Tf（s）Tt（s）]
FalltimeTfandtailtimeTt,inseconds（s）,fortheGTOortheIGBTdevices.
下降时间tf和尾时间TT，秒（s），对GTO或IGBT器件来说
Measurements
SelectDevicevoltagestomeasurethevoltagesacrossthesixpowerelectronicdeviceterminals.
选择设备电压测量的六个电力电子设备终端的电压。
SelectDevicecurrentstomeasurethecurrentsflowingthroughthesixpowerelectronicdevices.Ifantiparalleldiodesareused,themeasuredcurrentisthetotalcurrentintheforced-commutateddevice（GTO,MOSFET,orIGBT）andintheantiparalleldiode.Apositivecurrentthereforeindicatesacurrentflowingintheforced-commutateddeviceandanegativecurrentindicatesacurrentflowinginthediode.Ifsnubberdevicesaredefined,themeasuredcurrentsaretheonesflowingthroughthepowerelectronicdevicesonly.
选择设备电流来测量流经六个电力电子设备的电流。
如果用反并联二极管，测量电流在强迫换相开发的总电流冰（GTO，MOSFET，或IGBT）在反平行二极管。
正电流因此显示当前在强制换向装置和负电流表示电流二极管。
如果定义了缓冲装置，测量电流的流经电力电子器件只。
SelectUABUBCUCAUDCvoltagestomeasuretheterminalvoltages（ACandDC）oftheUniversalBridgeblock.
选择UABUBCUCAUDC电压测量端电压（ACDC）的通用桥块。
SelectAllvoltagesandcurrentstomeasureallvoltagesandcurrentsdefinedfortheUniversalBridgeblock.
选择所有的电压和电流来测量所有的电压和电流定义为通用桥块。
PlaceaMultimeterblockinyourmodeltodisplaytheselectedmeasurementsduringthesimulation.IntheAvailableMeasurementsmenuoftheMultimeterblock,themeasurementisidentifiedbyalabelfollowedbytheblockname.
将万用表的块中的模型显示在选定的测量仿真。
在万用表的块可用的测量菜单，测量的标签标识其次是块名。
Measurement
Label
Devicevoltages
Usw1:
Usw2:
Usw3:
Usw4:
Usw5:
Usw6:
Branchcurrent
Isw1:
Isw2:
Isw3:
Isw4:
Isw5:
Isw6:
Terminalvoltages
Uab:
Ubc:
Uca:
Udc:
InputsandOutputs
Thegateinputforthecontrolledswitchdevices.ThepulseorderinginthevectorofthegatesignalscorrespondstotheswitchnumberindicatedinthesixcircuitsshownintheDescriptionsection.Forthediodeandthyristorbridges,thepulseorderingcorrespondstothenaturalorderofcommutation.Forallotherforced-commutatedswitches,pulsesaresenttoupperandlowerswitchesofphasesA,B,andC.
用于控制开关器件的栅极输入。
在栅极信号的矢量中的脉冲顺序对应于在描述部分中显示的六个电路中表示的开关数。
对于二极管和晶闸管桥，脉冲顺序对应于换向的自然顺序。
对于所有其他强制换向开关，脉冲发送到上下开关相A、B和C
Topology
PulseVectorofInputg
onearm
[Q1,Q2]
twoarms
[Q1,Q2,Q3,Q4]
threearms
[Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6]
Example
Thepower_bridgesdemoillustratestheuseoftwoUniversalBridgeblocksinanac/dc/acconverterconsistingofarectifierfeedinganIGBTinverterthroughaDClink.Theinverterispulse-widthmodulated（PWM）toproduceathree-phase50Hzsinusoidalvoltagetotheload.Inthisexampletheinverterchoppingfrequencyis2000Hz.
power_bridges案例-在交流/直流/交流转换器包括一个整流器供给IGBT逆变器通过直流环节两通用桥式块的使用。
该逆变器是脉冲宽度国防部调节（PWM）产生三相50赫兹的正弦电压的负载。
在这个例子中，逆变器的斩波频率为2000赫兹。
TheIGBTinverteriscontrolledwithaPIregulatorinordertomaintaina1puvoltage（380Vrms,50Hz）attheloadterminals.
IGBT逆变器是一个以PI调节器保持1的PU电压控制（380Vrms，50Hz）的终端负载。
AMultimeterblockisusedtoobservecommutationofcurrentsbetweendiodes1and3inthediodebridgeandbetweenIGBT/Diodesswitches1and2intheIGBTbridge.
万用表块是用来观察二极管1和3之间的电流换向二极管桥和IGBT/二极管开关1和2在IGBT桥之间。
Startsimulation.Afteratransientperiodofapproximately40ms,thesystemreachesasteadystate.ObservevoltagewaveformsatDCbus,inverteroutput,andloadonScope1.Theharmonicsgeneratedbytheinverteraroundmultiplesof2kHzarefilteredbytheLCfilter.Asexpectedthepeakvalueoftheloadvoltageis537V（380VRMS）.
启动仿真。
经过约40毫秒的瞬态期间，该系统达到一个稳定的状态。
观察在直流母线电压波形和负载，逆变器输出，一级。
谐波的产生由逆变器的2千赫的倍数的倍数的滤波器的LC滤波器。
正如预期的负载电压的峰值为537V（380V的有效值）。
Insteadystatethemeanvalueofthemodulationindexism=0.8,andthemeanvalueoftheDCvoltageis778V.Thefundamentalcomponentof50Hzvoltageburiedinthechoppedinvertervoltageistherefore
在稳态的调制指数的平均值为M=0.8，和直流电压的平均值为778V。
50赫兹的电压埋在斩波逆变器电压的基本组成部分是
Vab=778V*0.612*0.80=381VRMS
Observediodecurrentsontrace1ofScope2,showingcommu
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