Matlab/Simulink下的变频系统动态仿真与 PWM 控制策略
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更新于2024-09-01
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"基于Matlab/Simulink的变频系统仿真是一种高效且便捷的电力电子系统设计方法,尤其适用于具有变频和变幅值需求的交-直-交电压源变频器。本文介绍了一种创新的PWM发生器外控单元,该单元被集成到Simulink的SimPowerSystems工具库中,无需编写复杂的程序,只需利用预设的组件就能实现变频器的仿真。这种方法在风力发电领域,如DFIG(双馈感应发电机)的应用中尤为突出,因为DFIG需要向转子提供随风速和转速变化的滑差频率电流,这就要求变频器能够灵活地调整频率和幅值。
在节能减排的大背景下,变频技术在工业电机和可再生能源系统中的重要性日益凸显。早期的变频器,如采用6脉冲的三相桥式逆变器,存在较多的谐波问题。然而,随着全控型电力电子器件的发展,尤其是SPWM(正弦波脉宽调制)技术的应用,变频器的性能得到了显著提升,能有效减少谐波并支持快速电流控制。
Simulink作为MATLAB的仿真工具箱,提供了强大的电力系统仿真环境,使得变频器的设计和研究变得直观且高效。例如,文献中提到的一个例子是,通过使用Simulink的元件,可以模拟一个双PWM交-直-交逆变系统,将高频交流电压转换为低频交流电压。在实际应用中,变频器必须具备动态频率和电压调节能力,以适应DFIG系统的特性,这正是Simulink工具箱能够满足的关键需求。
基于Matlab/Simulink的变频系统仿真方法简化了设计过程,降低了复杂度,并且能够准确地模拟变频器在实际工作中的行为,为科研人员和工程师提供了理想的实验平台,促进了变频技术在节能减排和可再生能源领域的广泛应用。"
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