🏍️ 🏗️ 🐢 基于模型的设计。构建有源整流器（基于数学模型） 👃🏿 🧐 👉🏼

一系列有关面向模型设计的文章的继续。在以前的情节中：

在本系列中，作者Yu。N. Kalachev和A.G. Aleksandrov介绍了结构建模环境中有源整流器的数学模型。

有源整流器广泛用于变流器技术中，以确保与电网进行能量交换的主动性。它们是具有统一功率因数和低非谐波失真的双向AC-DC转换器。该设备的基础是通过三相电抗器连接到网络的三相桥式逆变器（见图1）。

. 1 –

1. ?

, (U_dc) .

C_dc</sub> , (, ). , .

( ) , . , , .

, π/2. , π/2, . , , .

( ) , π/2, . .

.2 , .

. 2 –

:

$\vec U_ 1$ —

$\vec U_ 2$ — ,

$\vec U_ 1 - \vec U_ 2$ —

$\vec I$ —

ABC – ,

XY – , X .

.2 : ±90º, , .

, , , (U_dc). . - IGBT- .

2.有源整流器的数学描述

对于图1中的电路，您可以编写以下表达式：

{\vec{U}}_{1} = {\vec{U}}_{2} + \vec{I} \cdot R + L \cdot \frac{d \vec{I}}{d t}

$\vec U_1 = \vec U_2+ \vec I \cdot R +L \cdot \frac{d \vec I}{dt}$

其中：

R是扼流圈的有源电阻；

L是电感器的电感。

对于与输入网络的电压矢量关联的旋转坐标系XY，我们可以这样写：

{\begin{matrix} U_{1} = U_{2 X} + I_{X} R + L \frac{d I_{X}}{d t} - ω L I_{Y} \\ 0 = U_{2 Y} + I_{Y} R + L \frac{d I_{Y}}{d t} + ω L I_{X} \end{matrix}

$\left \{ \begin{gathered} U_1 =U_{2X} + I_X R +L \frac{dI_X}{dt} - \omega L I_Y\\ 0= U_{2Y} + I_Y R +L \frac{dI_Y}{dt} + \omega L I_X\\ \end{gathered} \right.$

哪里：

ω = 2 π f = 100 π

$\omega = 2\pi f = 100 \pi$ 对于50 Hz

I_{X}

$I_X$ -输入电流的有功分量（与网络的相位一致）；

I_{Y}

$I_Y$ -输入电流的无功分量（比电源相位滞后或提前90º）。

为了激活校正器的消耗特性，必须保持 $I_Y = 0$ ...

另外，校正器必须提供整流器的功能，即保持设定值 $U_{dc}$ ，无论负载电流如何。

3.有源整流器控制系统的结构

让我们根据SimInTech中的模型来考虑系统的结构（图3）。

. 3 –

XY . ( $I_X$ ), $U_{dc}$ .

( $I_X$ ) ( $I_Y=0$ ).

:

Uset – Udc,.

– , .

ABC=>XY – , Y, .

XY=>ABC – Y .

PU – (), $U_{dc}$ $I_{1X}$ .

Ix – , .

Iy – , Y .

.U – Y — .

— (. 1.1). X, Y.

– — .