第21卷第3期 2 8年6月 常州工學(xué)院學(xué)報(bào) Journal Of Changzhou Institute Of Technology v0L21 No，3 Jun. 2開8 基于Matlab/simulink的交一交變頻器仿真研究張紹靜1胡彥奎2謝門喜 (1.蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，甘肅蘭州73闐70；2．蘭州交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院，甘肅蘭州73M0) 摘要：根據(jù)余弦交點(diǎn)法原理，對(duì)晶閘管觸發(fā)控制的交一交變頻器進(jìn)行了研究，而變頻器的控制 采用無環(huán)流邏輯控制方式，利用Matlab/simulink和Power System工具箱進(jìn)行交一交變頻器的建模，最后分析了仿真結(jié)果的正確性。 關(guān)鍵詞．交一交變頻器；余弦交點(diǎn)法；晶閘管；無環(huán)流邏輯控制；仿真 中圖分類號(hào)：TN773文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 交一交變頻器是通過電力電子電路的開關(guān)控制，而不通過中間直流環(huán)節(jié)，只需經(jīng)過一次變換把工頻交流電直接變換成不同頻率的交流電的變流電路。其主電路由兩組反并聯(lián)的晶閘管三相整流橋構(gòu)成，當(dāng)正組晶閘管工作時(shí)，在負(fù)載上得到正向電流，反組晶閘管工作時(shí)，在負(fù)載上得到反向電流，通過控制正反兩組的切換速度就可以改變輸出電壓頻率，在負(fù)載上得到不同頻率的交流電。 交一交變頻器將三相工頻電源經(jīng)過幾組相控開關(guān)控制直接產(chǎn)生所需要變壓變頻電源，雖然經(jīng)過一次變換，效率較高，能量可以方便返回電網(wǎng)，但使用晶閘管的數(shù)目較多，致使晶閘管的利用率降低。又由于交一交變頻器輸出的交流電壓是由晶閘管整流后獲得的，因此其輸出頻率也受到電網(wǎng)頻率的限制，一般只有電網(wǎng)頻率的1/3司/2。其調(diào)速范圍也受到一定程度的限制，而且，在保持正、負(fù)兩組觸發(fā)角互補(bǔ)的同時(shí)，雖然正、負(fù)兩組橋輸出的整流平均電壓始終相等，但還會(huì)產(chǎn)生正、負(fù)兩橋波形不同而引起的瞬時(shí)環(huán)流，為此，可采用電抗器限流或采用一橋工作另一橋封鎖方式來解決。 1基本原理 交一交變頻器的觸發(fā)控制有余弦交點(diǎn)法、移收稿日期：2 8一05一巧 文章編號(hào)：1671一36(2傭8)03一31一03 相原理控制法、鎖相法等。余弦交點(diǎn)法在特性及其實(shí)現(xiàn)上被認(rèn)為是最佳方法，同時(shí)它還具有輸出波形諧波含量小的特點(diǎn)，本文采用余弦交點(diǎn)法。 對(duì)交一交變頻電路來說，每次控制時(shí)角都是不同的，控制角為儀時(shí)，變流電路的輸出電壓為 舅。= Udocosa 式(1)中‰0為a：0時(shí)整流電路的理想空載電壓，‰表示每次控制間隔內(nèi)輸出電壓的平均值。 設(shè)要得到的正弦波輸出電壓為 = Uomsinoot 比較式(l)、式(2)，應(yīng)使 COSa =—smoot = ysmoot (2) (3) 其中7為輸出電壓比，7：一一(0 7)。 因此，用余弦交點(diǎn)法求交一交變頻電路儀角的公式為 a = arccos(ysinoot) 一般觸發(fā)角的取值范圍在30。50。之間。 P 圖1 N 交一交變頻電路原理圖 32 常州工學(xué)院學(xué)報(bào) 2開8年 為了消除正、反組整流器反并聯(lián)時(shí)可能產(chǎn)生的環(huán)流，應(yīng)使兩組整流器移相觸發(fā)角保持互補(bǔ)關(guān)系，即+：180c，可以保證兩組的輸出電壓相平衡。為正組整流器的觸發(fā)角，為反組整流器的觸發(fā)角。 2系統(tǒng)仿真模型的建立 變頻器的關(guān)鍵問題之一是換流規(guī)律。控制方式通常有有環(huán)流和無環(huán)流控制方式。文中交一交變頻器采用無環(huán)流邏輯控制，其主電路由兩組反并聯(lián)晶閘管整流線路組成，由于沒有環(huán)流，因此無須設(shè)置環(huán)流電抗器，這樣，即減小了主回路的體積 boolean NAND 又節(jié)省了成本，而且同一時(shí)刻只有一組晶閘管導(dǎo)通，減少了晶閘管的負(fù)荷和損耗，這對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用來說具有重要的意義。 無環(huán)流邏輯控制器DLC是無環(huán)流邏輯控制系統(tǒng)的核心，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際工

總結(jié)

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