文档介绍：助航灯光调光器系统AC-DC-AC的建模汇报
本周的完成情况
本周主要的工作是对AC-DC部分进行了建模,DC-AC部分有一个起头,重点和难点也是AC-DC部分,因为AC-DC部分为电流型PWM整流,和传统的(AC-DC-AC)的AC-DC部分相比,复杂程度要大大增加,传统的AC-DC-AC的AC-DC部分采用的是不可控整流,通过查阅资料的学习,可以看出它可以认为是占空比固定的一种特殊情况,接下来的时间会对他进行分析。
三相电流型PWM AC-DC电路大信号建模
在对三相电流型PWM AC-DC电路建模前,可以观察他的半导体器件是由IGBT(MOSFET)-二极管串联的,根据模拟电路的静态准则,将其简化为开关模型如图所示
三组桥臂用开关表示,相应的定义开关函数:
首先,根据传统的单相建模方法列写状态方程,由拓扑电路可以看出该图有7个状态变量,分别列写状态方程有7个方程的中间变量为V
K和ikt,由于,电流型AC-DC采用三值逻辑的开关函数,其数学表达上和VSR有一定的区别,在状态方程中无法分离Vaσa+Vbσb+VCσC所以状态方程存在无法解决中间变量的问题,这里采取其他方式处理该问题。
让我们从新来处理该问题。有上述状态方程,我们提取第一组方程即:
然后进一步等效拓扑电路如下图所示
其中有
经过简单的变换之后,我们再来处理上述状态方程有:
列写成矩阵的形式
进一步处理开关函数σk引入占空比:
再进行平均化处理引入:
可以得出电流型PWM AC-DC的平均电路模型为
上等效模型是在abc坐标系下的,下面建立dq0坐标系下的大信号平均模型,将上述状态方程进行变换,得到:
移相,并展开后面的微分项,得到:
进一步整理:
如法,另一个状态方程经过坐标变换为:
根据上述2组状态方程,写出他在dq0坐标系下的大信号平均状态电路
上图为三相电流型PWM AC-DC电路在dq0坐标系下的平均大信号模型。
电流型PWM AC-DC电路的小信号模型建立
根据上面的平均状态方程:
改写为:
引入扰动量:
带入方程得到:
略去直流项和二阶项,得到:
根据此表达式建立三相电流型PWM AC-DC电路在dq坐标下的小信号模型: