🔜 🗻 👌🏾 التصميم القائم على النموذج. بناء مقوم نشط (بناءً على نموذج رياضي) 👠 👉🏼 💪🏼

استمرار سلسلة المقالات حول التصميم القائم على النموذج. في الحلقات السابقة:

في هذه السلسلة ، المؤلفان Yu. N. Kalachev و A.G. الكسندروف ، يمثل نموذجًا رياضيًا لمعدل نشط في بيئة النمذجة الهيكلية.

تُستخدم المقوِّمات النشطة على نطاق واسع في تكنولوجيا المحولات لضمان الطبيعة النشطة لتبادل الطاقة مع الشبكة. وهي عبارة عن محول AC-DC ثنائي الاتجاه مع عامل طاقة وحدة وتشويه غير متناسق منخفض. أساس الجهاز هو عاكس جسر ثلاثي الطور متصل بالتيار الكهربائي من خلال خنق ثلاثي الطور (انظر الشكل 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. وصف رياضي لعملية المقوم النشط

بالنسبة للدائرة في الشكل 1 ، يمكننا كتابة التعبير التالي:

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

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

حيث:

R هي المقاومة النشطة للمحرِّض ؛

L هو محاثة الاختناق.

بالنسبة لنظام الإحداثيات الدورية XY المرتبط بمتجه الجهد لشبكة الإدخال ، يمكننا كتابة:

{\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}

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

أين:

ω = 2 π f = 100 π

$\omega = 2\pi f = 100 \pi$ لمدة 50 هرتز

I_{X}

$I_X$ - المكون النشط لتيار الإدخال (يتزامن مع طور الشبكة) ؛

I_{Y}

$I_Y$ - مكون تفاعلي لتيار الإدخال (متأخر أو يقود مرحلة التيار الكهربائي بمقدار 90 درجة).

من أجل أن يكون نمط استهلاك مصحح نشطًا ، من الضروري الحفاظ عليه $I_Y = 0$ ...

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يوفر المصحح وظائف المقوم ، أي الحفاظ على القيمة المحددة $U_{dc}$ ، بغض النظر عن الحمل الحالي.

3. هيكل نظام التحكم في المقوم النشط

دعونا ننظر في بنية النظام بناءً على نموذجه في SimInTech (الشكل 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.

– — .