CN108563842B - 以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法 - Google Patents
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Abstract
一种以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法,以电压源作为输入单独运行模式的六相不控整流系统构建;构建两个数据组A=[Ua,Ub,Uc]、B=[Ux,Uy,Uz];将MaxU_1‑MinU_1‑2*UT赋值给U0_1,将MaxU_2‑MinU_2‑2*UT赋值给U0_2;判断U0_1是否大于U0_2,如果是,则第一组整流器工作,WorkGroup赋值为1,并将U0_1赋值给U0;如果不是,则第二组整流器工作,WorkGroup赋值为2,并将U0_2赋值给U0;读取负载电流i0,六相电流初始化赋值为零,然后进入各相电流的计算模块;步骤6对于各相电流的计算模块,采用Switch‑case语句进行选择判断。本发明准确性和可靠性高,更有利于对带有不控整流系统进行良好的运行分析与综合设计。
Description
技术领域
本发明涉及不控整流桥的建模方法,具体涉及一种以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法。
背景技术
整流器经历了不控整流、相控整流和PWM整流三个阶段的发展,尽管不控整流存在交流侧输入电流畸变、网侧功率因数低等问题,但是由于其具有简单、低成本、高可靠性,仍在很多领域具有不可替代的地位,如车用发电机系统大都采用不控整流给直流负载供电。目前整流系统运行性能分析大多采用现成的电力系统整流模块,然而其内部数学模型已封装,对用户来说又不是透明的,不便于用户移植应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有六相不控整流系统存在的上述问题,提供一种用于在电压源输入情况下的多种工况下六相不控整流系统的建模方法,准确性和可靠性高,更有利于对带有不控整流系统进行良好的运行分析与综合设计。
本发明的第一种技术方案是:
一种以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1以电压源作为输入单独运行模式的六相(双三相)不控整流系统构建,由二组三对反串联二极管并联构成二个三相整流桥,并分别由两组三相电压源Ua、Ub、Uc以及Ux、Uy、Uz供电,组内各相电压相位差120°,两组间对应相电压的相位差30°,N为直流侧零电位参考点,N1为abc三相星接绕组中性点,N2为xyz三相星接绕组中性点,U0为直流侧输出电压,直流侧直接给负载供电;
步骤2根据选用二极管的管型确定二极管的管压降,并设置管压降UT,读取两组三相电压源的各相电压Ua、Ub、Uc、Ux、Uy、Uz,根据双三相电压源及双三相整流特点将数据分成对应的两组数据,构建两个数据组A=[Ua,Ub,Uc]、B=[Ux,Uy,Uz];
步骤3将数组A中的最大值赋值给MaxU_1、其索引值幅值给UpArm_1;将数组A中的最小值赋值给MinU_1、其索引值幅值给LowerArm_1;将数组B中的最大值赋值给MaxU_2、其索引值幅值给UpArm_2;将数组B中的最小值赋值给MinU_2、其索引值幅值给LowerArm_2;将MaxU_1-MinU_1-2*UT赋值给U0_1,将MaxU_2-MinU_2-2*UT赋值给U0_2;
步骤4判断U0_1是否大于U0_2,如果是,则第一组整流器工作,WorkGroup赋值为1,并将U0_1赋值给U0;如果不是,则第二组整流器工作,WorkGroup赋值为2,并将U0_2赋值给U0;
步骤5读取负载电流i0,六相电流初始化赋值为零,然后进入各相电流的计算模块;
步骤6对于各相电流的计算模块,采用Switch-case语句进行选择判断;首先以WorkGroup作为选择判断量(Switch WorkGroup),选择判断值有1、2(Case 1、Case 2);
a)在WorkGoup选择判断值1时,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_1作为选择判断量(Switch UpArm_1),选择判断值有1、2、3(Case 1、Case2、Case3);在UpArm_1选择判断值为1时(Case 1),a相电流等于直流侧电流,即ia=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有2、3(Case 2、Case 3),在LowerArm_1选择判断值为2时(Case 2),b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3时(Case 3),c相电流等于负的直流侧电流,ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为2时(Case2),b相电流等于直流侧电流,即ib=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、3(Case 1、Case 3),在LowerArm_1选择判断值为1时(Case 1),a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3时(Case 3),c相电流等于负的直流侧电流,即ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为3时(Case 3),c相电流等于直流侧电流,即ic=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2(Case 1、Case 2),在LowerArm_1选择判断值为1时(Case 1),a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2时(Case 2),b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;
b)在WorkGoup选择判断值2下,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_2作为选择判断量(Switch UpArm_2),选择判断值有1、2、3(Case 1、Case2、Case3);在UpArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于直流侧电流,即ix=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有2、3(Case 2、Case 3),在LowerArm_2选择判断值为2下(Case 2),y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于负的直流侧电流,即iz=-i0;在UpArm_2选择判断值为2下(Case2),y相电流等于直流侧电流,即iy=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、3(Case 1、Case 3),在LowerArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于负的直流侧电流,iz=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于直流侧电流,即iz=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2(Case 1、Case 2),在LowerArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下(Case 2),y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0。
本发明的第二种技术方案是:
一种以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1以电压源作为输入电容滤波模式的六相(双三相)不控整流系统构建,由二组三对反串联二极管并联构成二个三相整流桥,并分别由两组三相电压源Ua、Ub、Uc和Ux、Uy、Uz供电,组内各相电压相位差120°,两组间对应相电压的相位差30°,N为直流侧零电位参考点,N1为abc三相星接绕组中性点,N2为xyz三相星接绕组中性点,U0为直流侧输出电压,直流侧并联电容器滤波后给负载供电;
步骤2、步骤3、步骤4、步骤5和步骤6分别与第一种技术方案中步骤2、步骤3、步骤4、步骤5和步骤6相同;
步骤7最后进入电容滤波模块,电容滤波过程:
A)首先对标志位状态及参数初始化:flag_1=0、flag_2=1、flag_3=0、WorkMode=0、uc0=0、C=常数;
B)读取整流器单独工作时的电压ud与负载电流iL;判断工作模式WorkMode是否为1,WorkMode=1代表电容器充电过程,如果WorkMode等于1,则u0=ud、uc=ud,进入下一个环节;如果WorkMode不等于1,则判断工作模式WorkMode是否为2,WorkMode=2代表电容器放电、整流桥截止工作过程,如果WorkMode等于2,则进入下一个环节;如果WorkMode不等于2,则直接进入下一个环节;判断ud是否大于等于uc0同时flag_2标志是否为1,如果ud≥uc0andflag_2=1成立,则flag_2=0、flag_1=1、WorkMode=1,并返回读取数据位置;如果ud≥uc0andflag_2=1不成立,则进入下一个判断环节;
C)判断是否成立,如果成立,则flag_1=0、flag_3=1、uc0=ud、WorkMode=2,并返回读取数据位置;如果不成立,则进入下一个判断环节;判断ud>ucandflag_3=1是否成立,如果成立,则flag_3=0、flag_2=1、uc0=u0,并返回读取数据位置;如果ud>uc andflag_3=1不成立,则直接返回读取数据位置。
本发明的有益效果:
1)该建模方法即适用于六相(双三相)整流,也适用于三相整流。只要将两个工作组变成一个工作组、两个数据组变成一个数据组,其它方法都不变,六相(双三相)模型就变成对应的三相整流模型,因此,该建模方法具有一定的通用性。
2)本发明以电压源作为输入激励,针对整流桥单独运行模式与带有电容滤波运行模式分别建模,同时整流模型并没有考虑负载类型,仅需要负载电流即可,因此,该建模方案适合以电压源作为输入的各种运行工况与各种负载类型。
3)建模过程考虑了电力二极管的管压降,保证了其模型的准确性与可靠性。另外,本发明的整流桥建模是带有整流桥机电系统运行分析与综合设计的基础。
附图说明
图1是电压源作为输入单独运行模式的不控整流系统;
图2是电压源作为输入单独运行模式的不控整流数学模型原理框图;
图3是电压源作为输入单独运行模式的不控整流模型流程图;
图4是各相电流计算流程图;
图5是电压源作为输入电容滤波模式的不控整流系统;
图6电压源作为输入电容滤波模式的不控整流数学模型原理框图;
图7是电压源作为输入电容滤波模式的不控整流部分模型流程图;
图8是电容滤波的程序流程图;
图9是本发明实施例中单独运行模式仿真结果示意图;
图10、图11是电容滤波模式重载、轻载电流连续情况示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
以电压源作为输入的六相(双三相)不控整流系统的建模方法,如图1、图2、图3和图4所示,包括如下步骤:
步骤1以电压源作为输入单独运行模式的六相(双三相)不控整流系统构建,每三相整流桥由二组三对反串联二极管并联构成,并分别由两组三相电压源Ua、Ub、Uc和Ux、Uy、Uz供电,组内各相电压相位差120°,两组间对应相电压的相位差30°,N为直流侧零电位参考点,N1为abc三相星接绕组中性点,N2为xyz三相星接绕组中性点,U0为直流侧输出电压,直流侧直接给负载供电。
步骤2根据选用二极管的管型确定二极管的管压降,并设置管压降UT,读取两组三相电压源的各相电压Ua、Ub、Uc、Ux、Uy、Uz,根据双三相电压源及双三相整流特点将数据分成对应的两组数据,构建两个数据组A=[Ua,Ub,Uc]、B=[Ux,Uy,Uz];
步骤3将数组A中的最大值赋值给MaxU_1、其索引值幅值给UpArm_1;将数组A中的最小值赋值给MinU_1、其索引值幅值给LowerArm_1;将数组B中的最大值赋值给MaxU_2、其索引值幅值给UpArm_2;将数组B中的最小值赋值给MinU_2、其索引值幅值给LowerArm_2;将MaxU_1-MinU_1-2*UT赋值给U0_1,将MaxU_2-MinU_2-2*UT赋值给U0_2;
步骤4判断U0_1是否大于U0_2,如果是,则第一组整流器工作,WorkGroup赋值为1,并将U0_1赋值给U0;如果不是,则第二组整流器工作,WorkGroup赋值为2,并将U0_2赋值给U0;
步骤5读取负载电流i0,六相电流初始化赋值为零,然后进入各相电流的计算模块;
步骤6对于各相电流的计算模块,采用Switch-case语句进行选择判断;首先以WorkGroup作为选择判断量(Switch WorkGroup),选择判断值有1、2(Case1、Case 2);
a)在WorkGoup选择判断值1下,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_1作为选择判断量(Switch UpArm_1),选择判断值有1、2、3(Case 1、Case2、Case3);在UpArm_1选择判断值为1下(Case 1),a相电流等于直流侧电流,即ia=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有2、3(Case 2、Case 3),在LowerArm_1选择判断值为2下(Case 2),b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3下(Case 3),c相电流等于负的直流侧电流,ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为2下(Case2),b相电流等于直流侧电流,即ib=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、3(Case 1、Case 3),在LowerArm_1选择判断值为1下(Case 1),a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3下(Case 3),c相电流等于负的直流侧电流,即ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下(Case 3),c相电流等于直流侧电流,即ic=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2(Case 1、Case 2),在LowerArm_1选择判断值为1下(Case 1),a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下(Case 2),b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;
b)在WorkGoup选择判断值2下,再采用Switch-case语句进行选择判断:以UpArm_2作为选择判断量(Switch UpArm_2),选择判断值有1、2、3(Case 1、Case 2、Case3);在UpArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于直流侧电流,即ix=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有2、3(Case 2、Case 3),在LowerArm_2选择判断值为2下(Case 2),y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下(Case3),z相电流等于负的直流侧电流,即iz=-i0;在UpArm_2选择判断值为2下(Case 2),y相电流等于直流侧电流,即iy=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、3(Case1、Case 3),在LowerArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于负的直流侧电流,iz=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于直流侧电流,即iz=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2(Case 1、Case 2),在LowerArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下(Case2),y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0。
仿真实例:
表1仿真参数
电源相电压幅值设定为10V,频率50Hz,负载电阻设定为0.1欧,电力二极管管压降为1V,六相整流桥单独运行模型的仿真结果如图9所示。
实施例2
以电压源作为输入的六相(双三相)不控整流系统的建模方法,如图5、图6、图7和图8所示,包括以下步骤:
步骤1以电压源作为输入电容滤波模式的六相(双三相)不控整流系统构建,二个三相整流桥由二组三对反串联二极管并联构成,并分别由两组三相电压源Ua、Ub、Uc和Ux、Uy、Uz供电,组内各相电压相位差120°,两组间对应相电压的相位差30°,N为直流侧零电位参考点,N1为abc三相星接绕组中性点,N2为xyz三相星接绕组中性点,U0为直流侧输出电压,直流侧并联电容器滤波后给负载供电;
步骤2根据选用二极管的管型确定二极管的管压降,并设置管压降UT,读取两组三相电压源的各相电压Ua、Ub、Uc、Ux、Uy、Uz,根据双三相电压源及双三相整流特点将数据分成对应的两组数据,构建两个数据组A=[Ua,Ub,Uc]、B=[Ux,Uy,Uz];
步骤3将数组A中的最大值赋值给MaxU_1、其索引值幅值给UpArm_1;将数组A中的最小值赋值给MinU_1、其索引值幅值给LowerArm_1;将数组B中的最大值赋值给MaxU_2、其索引值幅值给UpArm_2;将数组B中的最小值赋值给MinU_2、其索引值幅值给LowerArm_2;将MaxU_1-MinU_1-2*UT赋值给U0_1,将MaxU_2-MinU_2-2*UT赋值给U0_2;
步骤4判断U0_1是否大于U0_2,如果是,则第一组整流器工作,WorkGroup赋值为1,并将U0_1赋值给U0;如果不是,则第二组整流器工作,WorkGroup赋值为2,并将U0_2赋值给U0;
步骤5读取负载电流i0,六相电流初始化赋值为零,然后进入各相电流的计算模块;
步骤6对于各相电流的计算模块,采用Switch-case语句进行选择判断;首先以WorkGroup作为选择判断量(Switch WorkGroup),选择判断值有1、2(Case 1、Case 2);
a)在WorkGoup选择判断值1下,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_1作为选择判断量(Switch UpArm_1),选择判断值有1、2、3(Case 1、Case2、Case3);在UpArm_1选择判断值为1下(Case 1),a相电流等于直流侧电流,即ia=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有2、3(Case 2、Case 3),在LowerArm_1选择判断值为2下(Case 2),b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3下(Case 3),c相电流等于负的直流侧电流,ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为2下(Case2),b相电流等于直流侧电流,即ib=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、3(Case 1、Case 3),在LowerArm_1选择判断值为1下(Case 1),a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3下(Case 3),c相电流等于负的直流侧电流,即ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下(Case 3),c相电流等于直流侧电流,即ic=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2(Case 1、Case 2),在LowerArm_1选择判断值为1下(Case 1),a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下(Case 2),b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;
b)在WorkGoup选择判断值2下,再采用Switch-case语句进行选择判断:以UpArm_2作为选择判断量(Switch UpArm_2),选择判断值有1、2、3(Case 1、Case 2、Case3);在UpArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于直流侧电流,即ix=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有2、3(Case 2、Case 3),在LowerArm_2选择判断值为2下(Case 2),y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下(Case3),z相电流等于负的直流侧电流,即iz=-i0;在UpArm_2选择判断值为2下(Case 2),y相电流等于直流侧电流,即iy=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、3(Case1、Case 3),在LowerArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于负的直流侧电流,iz=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下(Case 3),z相电流等于直流侧电流,即iz=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2(Case 1、Case 2),在LowerArm_2选择判断值为1下(Case 1),x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下(Case2),y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;
步骤7最后进入电容滤波模块,电容滤波过程:
A)首先对标志位状态及参数初始化:flag_1=0、flag_2=1、flag_3=0、WorkMode=0、uc0=0、C=常数;
B)读取整流器单独工作时的电压ud与负载电流iL;判断工作模式WorkMode是否为1,WorkMode=1代表电容器充电过程,如果WorkMode等于1,则u0=ud、uc=ud,进入下一个环节;如果WorkMode不等于1,则判断工作模式WorkMode是否为2,WorkMode=2代表电容器放电、整流桥截止工作过程,如果WorkMode等于2,则进入下一个环节;如果WorkMode不等于2,则直接进入下一个环节;判断ud是否大于等于uc0同时flag_2标志是否为1,如果ud≥uc0andflag_2=1成立,则flag_2=0、flag_1=1、WorkMode=1,并返回读取数据位置;如果ud≥uc0andflag_2=1不成立,则进入下一个判断环节;
C)判断是否成立,如果成立,则flag_1=0、flag_3=1、uc0=ud、WorkMode=2,并返回读取数据位置;如果不成立,则进入下一个判断环节;判断ud>uc andflag_3=1是否成立,如果成立,则flag_3=0、flag_2=1、uc0=u0,并返回读取数据位置;如果ud>uc andflag_3=1不成立,则直接返回读取数据位置。
仿真实例:
1.电源相电压幅值设定为10V,频率50Hz,负载电阻设定为0.1欧,电力二极管管压降为1V,电容C设置为0.01F,仿真结果如图10所示。
2、电源相电压幅值设定为10V,频率50Hz,负载电阻设定为100欧,电力二极管管压降为1V,电容C设置为0.01F,仿真结果如图11所示。
以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1以电压源作为输入单独运行模式的六相不控整流系统构建,由二组三对反串联二极管并联构成二个三相整流桥,并分别由两组三相电压源Ua、Ub、Uc以及Ux、Uy、Uz供电,组内各相电压相位差120°,两组间对应相电压的相位差30°,N为直流侧零电位参考点,N1为abc三相星接绕组中性点,N2为xyz三相星接绕组中性点,U0为直流侧输出电压,直流侧直接给负载供电;
步骤2根据选用二极管的管型确定二极管的管压降,并设置管压降UT,读取两组三相电压源的各相电压Ua、Ub、Uc、Ux、Uy、Uz,根据双三相电压源及双三相整流特点将数据分成对应的两组数据,构建两个数据组A=[Ua,Ub,Uc]、B=[Ux,Uy,Uz];
步骤3将数组A中的最大值赋值给MaxU_1、其索引值幅值给UpArm_1;将数组A中的最小值赋值给MinU_1、其索引值幅值给LowerArm_1;将数组B中的最大值赋值给MaxU_2、其索引值幅值给UpArm_2;将数组B中的最小值赋值给MinU_2、其索引值幅值给LowerArm_2;将MaxU_1-MinU_1-2*UT赋值给U0_1,将MaxU_2-MinU_2-2*UT赋值给U0_2;
步骤4判断U0_1是否大于U0_2,如果是,则第一组整流器工作,WorkGroup赋值为1,并将U0_1赋值给U0;如果不是,则第二组整流器工作,WorkGroup赋值为2,并将U0_2赋值给U0;
步骤5读取负载电流i0,六相电流初始化赋值为零,然后进入各相电流的计算模块;
步骤6对于各相电流的计算模块,采用Switch-case语句进行选择判断;首先以WorkGroup作为选择判断量,选择判断值有1、2;
a)在WorkGoup选择判断值1时,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2、3;在UpArm_1选择判断值为1时,a相电流等于直流侧电流,即ia=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有2、3,在LowerArm_1选择判断值为2时,b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3时,c相电流等于负的直流侧电流,ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为2时,b相电流等于直流侧电流,即ib=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、3,在LowerArm_1选择判断值为1时,a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3时,c相电流等于负的直流侧电流,即ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为3时,c相电流等于直流侧电流,即ic=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2,在LowerArm_1选择判断值为1时,a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2时,b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;
b)在WorkGoup选择判断值2下,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2、3;在UpArm_2选择判断值为1下,x相电流等于直流侧电流,即ix=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有2、3,在LowerArm_2选择判断值为2下,y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下,z相电流等于负的直流侧电流,即iz=-i0;在UpArm_2选择判断值为2下,y相电流等于直流侧电流,即iy=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、3,在LowerArm_2选择判断值为1下,x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下,z相电流等于负的直流侧电流,iz=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下,z相电流等于直流侧电流,即iz=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2,在LowerArm_2选择判断值为1下,x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下,y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0。
2.一种以电压源作为输入的六相不控整流系统的建模方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1以电压源作为输入电容滤波模式的六相不控整流系统构建,由二组三对反串联二极管并联构成二个三相整流桥,并分别由两组三相电压源Ua、Ub、Uc和Ux、Uy、Uz供电,组内各相电压相位差120°,两组间对应相电压的相位差30°,N为直流侧零电位参考点,N1为abc三相星接绕组中性点,N2为xyz三相星接绕组中性点,U0为直流侧输出电压,直流侧并联电容器滤波后给负载供电;
步骤2根据选用二极管的管型确定二极管的管压降,并设置管压降UT,读取两组三相电压源的各相电压Ua、Ub、Uc、Ux、Uy、Uz,根据双三相电压源及双三相整流特点将数据分成对应的两组数据,构建两个数据组A=[Ua,Ub,Uc]、B=[Ux,Uy,Uz];
步骤3将数组A中的最大值赋值给MaxU_1、其索引值幅值给UpArm_1;将数组A中的最小值赋值给MinU_1、其索引值幅值给LowerArm_1;将数组B中的最大值赋值给MaxU_2、其索引值幅值给UpArm_2;将数组B中的最小值赋值给MinU_2、其索引值幅值给LowerArm_2;将MaxU_1-MinU_1-2*UT赋值给U0_1,将MaxU_2-MinU_2-2*UT赋值给U0_2;
步骤4判断U0_1是否大于U0_2,如果是,则第一组整流器工作,WorkGroup赋值为1,并将U0_1赋值给U0;如果不是,则第二组整流器工作,WorkGroup赋值为2,并将U0_2赋值给U0;
步骤5读取负载电流i0,六相电流初始化赋值为零,然后进入各相电流的计算模块;
步骤6对于各相电流的计算模块,采用Switch-case语句进行选择判断;首先以WorkGroup作为选择判断量,选择判断值有1、2;
a)在WorkGoup选择判断值1时,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2、3;在UpArm_1选择判断值为1时,a相电流等于直流侧电流,即ia=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有2、3,在LowerArm_1选择判断值为2时,b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3时,c相电流等于负的直流侧电流,ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为2时,b相电流等于直流侧电流,即ib=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、3,在LowerArm_1选择判断值为1时,a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为3时,c相电流等于负的直流侧电流,即ic=-i0;在UpArm_1选择判断值为3时,c相电流等于直流侧电流,即ic=i0,然后以LowerArm_1作为选择判断量,选择判断值有1、2,在LowerArm_1选择判断值为1时,a相电流等于负的直流侧电流,即ia=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2时,b相电流等于负的直流侧电流,即ib=-i0;
b)在WorkGoup选择判断值2下,再采用Switch-case语句进行选择判断:
以UpArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2、3;在UpArm_2选择判断值为1下,x相电流等于直流侧电流,即ix=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有2、3,在LowerArm_2选择判断值为2下,y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下,z相电流等于负的直流侧电流,即iz=-i0;在UpArm_2选择判断值为2下,y相电流等于直流侧电流,即iy=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、3,在LowerArm_2选择判断值为1下,x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_2选择判断值为3下,z相电流等于负的直流侧电流,iz=-i0;在UpArm_1选择判断值为3下,z相电流等于直流侧电流,即iz=i0,然后以LowerArm_2作为选择判断量,选择判断值有1、2,在LowerArm_2选择判断值为1下,x相电流等于负的直流侧电流,即ix=-i0;在LowerArm_1选择判断值为2下,y相电流等于负的直流侧电流,即iy=-i0;
步骤7最后进入电容滤波模块,电容滤波过程:
A)首先对标志位状态及参数初始化:flag_1=0、flag_2=1、flag_3=0、WorkMode=0、uc0=0、C=常数;
B)读取整流器单独工作时的电压ud与负载电流iL;判断工作模式WorkMode是否为1,WorkMode=1代表电容器充电过程,如果WorkMode等于1,则u0=ud、uc=ud,i0=ic+iL,进入判断ud是否大于等于uc0同时flag_2标志是否为1的环节;如果WorkMode不等于1,则判断工作模式WorkMode是否为2,WorkMode=2代表电容器放电、整流桥截止工作过程,如果WorkMode等于2,则u0=uc,i0=0,ic=-iL,进入判断ud是否大于等于uc0同时flag_2标志是否为1的环节;如果WorkMode不等于2,则直接进入判断ud是否大于等于uc0同时flag_2标志是否为1的环节;
判断ud是否大于等于uc0同时flag_2标志是否为1,如果ud≥uc0and flag_2=1成立,则flag_2=0、flag_1=1、WorkMode=1,并返回读取整流器单独工作时的电压ud与负载电流iL的位置;如果ud≥uc0and flag_2=1不成立,则进入下一个判断环节;
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