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單元七：三相切換式整流器

單元七：三相切換式整流器. 三相變流器模型推導. 學習內容. ABC<=>DQ 轉換. 三相電感電流控制原理. 三相 PWM 原理. 直流電壓控制原理. V an. a. I oA. L. T1. T3. T5. V bn. +. I oB. b. A. R. n. V d. B. L. C. C. V cn. I oC. c. _. T2. T4. T6. ~. ~. ~. L. N. T1~T6. Drive circuit. S1~S6. I oa I ob I oc. PWM circuit.

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單元七：三相切換式整流器

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Presentation Transcript

  1. 單元七：三相切換式整流器 三相變流器模型推導 • 學習內容 ABC<=>DQ 轉換 三相電感電流控制原理 三相PWM原理 直流電壓控制原理

  2. Van a IoA L T1 T3 T5 Vbn + IoB b A R n Vd B L C C Vcn IoC c _ T2 T4 T6 ~ ~ ~ L N T1~T6 Drive circuit S1~S6 Ioa Iob Ioc PWM circuit ks Vab Vbc Vca vconC vconA vconB dq-to-abc transformation abc-to-dq transformation kv vconq vcond icq iod Current Controller Line_abc-to-dq Sinq, Sind Unit-Sine Generator Voltage Controller Vd Vd* 控制方塊圖

  3. 1 • 變流器模型推導 PWM 三相電流之控制相互耦合 !

  4. ABC DQ 轉換原理 d-axis c-axis coswt a-axis sinwt q-axis b-axis 1 藉由ABCDQ軸轉換，電流控制可被解耦

  5. Line_ABC DQ 轉換原理 Vdn d-axis c-axis Vcb Vab Vcn coswt Van Vqn sinwt a-axis q-axis Vbn -Vcb b-axis Vbc

  6. Ioq 控制迴路說明 Vsq sine-wave generator sine-wave generator Vd ioq - vffq Vqn Vdn + vconq + vfbq + k1 sinq - + Q-axis Current Controller DQ-ABC Transform Trigger Signals Limiter Iod Vsd Voltage Controller sind iod -1 - vffd + vcond + vfbd + 3-phase PWM k1 D-axis Current Controller • 雙迴路控制，外迴路調整直流電壓，內迴路調整變流器電流 • 直流電壓誤差經Gv調整經過反相及限制後再與DQ軸單位正弦波相乘得到DQ軸電流命令 • 電流控制器之控制目的為使變流器電流緊密追隨其命令 • DQ軸電流控制器用以產生DQ軸之控制電壓，之後再轉回ABC軸得到ABC軸之控制電壓，最後再進入三相PWM • Im*相當於ioq,d*之振幅命令, 加限制器之目的乃用以設定變流器之功率容量 • 單位正弦波乃與輸入電壓Vs同相, 因此電流命令便與輸入電壓反相, 使功率流入變流器同時達到單位功因控制之目的

  7. + Vd - R C 變流器電壓迴路模型推導 • 在單位輸入功因下之等校電路 + Vd - • 三相直流電壓無漣波 R Inverter C ※ Vs(p)為DQ軸之相電壓 Pac Pdc • 將電流源反應至DC側之等校電路

  8. 電壓控制器設計 電壓控制器 e + • 直流電壓具備120Hz漣波 • LPF(低通濾波器)用以衰減電壓120Hz之漣波成份以降低電流命令之失真度 - 40 Wc為閉迴路之零交越頻率, 相當於頻寬 30 20 10 (120Hz) w(rad/s) 0dB wc p a z 1000 10 -10 100 -20 Z必須使在任何額定內負載下之wc時GvHdc之斜率為 -20dB/decade

  9. Simulink模擬方塊

  10. 模擬結果

  11. 實驗系統之量化設計 系統參數 電壓迴路設計 電流迴路設計 選擇z=30rad/s 令

  12. 電路連接 及設定 Input Power 3f-Inverter Load 60VLL,rms 200W AD3 AD4 AD6 AD5 AD2 DA3 PC PCI-6025E A/D [1 2 3 4 5 6] DA2 DA1 AD1 SW1 SW2 SW3 SW4 ON

  13. Simulink方塊連接

  14. 量測波形 (PC)

  15. 量測波形 (示波器)

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