第21卷第3期 2 8年6月 常州工學院學報 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.蘭州交通大學自動化與電氣工程學院，甘肅蘭州73闐70；2．蘭州交通大學繼續教育學院，甘肅蘭州73M0) 摘要：根據余弦交點法原理，對晶閘管觸發控制的交一交變頻器進行了研究，而變頻器的控制 采用無環流邏輯控制方式，利用Matlab/simulink和Power System工具箱進行交一交變頻器的建模，最后分析了仿真結果的正確性。 關鍵詞．交一交變頻器；余弦交點法；晶閘管；無環流邏輯控制；仿真 中圖分類號：TN773文獻標識碼：A 交一交變頻器是通過電力電子電路的開關控制，而不通過中間直流環節，只需經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的晶閘管三相整流橋構成，當正組晶閘管工作時，在負載上得到正向電流，反組晶閘管工作時，在負載上得到反向電流，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過幾組相控開關控制直接產生所需要變壓變頻電源，雖然經過一次變換，效率較高，能量可以方便返回電網，但使用晶閘管的數目較多，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頻率的限制，一般只有電網頻率的1/3司/2。其調速范圍也受到一定程度的限制，而且，在保持正、負兩組觸發角互補的同時，雖然正、負兩組橋輸出的整流平均電壓始終相等，但還會產生正、負兩橋波形不同而引起的瞬時環流，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控制有余弦交點法、移收稿日期：2 8一05一巧 文章編號：1671一36(2傭8)03一31一03 相原理控制法、鎖相法等。余弦交點法在特性及其實現上被認為是最佳方法，同時它還具有輸出波形諧波含量小的特點，本文采用余弦交點法。 對交一交變頻電路來說，每次控制時角都是不同的，控制角為儀時，變流電路的輸出電壓為 舅。= Udocosa 式(1)中‰0為a：0時整流電路的理想空載電壓，‰表示每次控制間隔內輸出電壓的平均值。 設要得到的正弦波輸出電壓為 = Uomsinoot 比較式(l)、式(2)，應使 COSa =—smoot = ysmoot (2) (3) 其中7為輸出電壓比，7：一一(0 7)。 因此，用余弦交點法求交一交變頻電路儀角的公式為 a = arccos(ysinoot) 一般觸發角的取值范圍在30。50。之間。 P 圖1 N 交一交變頻電路原理圖 32 常州工學院學報 2開8年 為了消除正、反組整流器反并聯時可能產生的環流，應使兩組整流器移相觸發角保持互補關系，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角，為反組整流器的觸發角。 2系統仿真模型的建立 變頻器的關鍵問題之一是換流規律。控制方式通常有有環流和無環流控制方式。文中交一交變頻器采用無環流邏輯控制，其主電路由兩組反并聯晶閘管整流線路組成，由于沒有環流，因此無須設置環流電抗器，這樣，即減小了主回路的體積 boolean NAND 又節省了成本，而且同一時刻只有一組晶閘管導通，減少了晶閘管的負荷和損耗，這對于實際的生產應用來說具有重要的意義。 無環流邏輯控制器DLC是無環流邏輯控制系統的核心，根據系統實際工

總結

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