1267 подписчиков
⚡ Моделирование в силовой электронике
В силовой электронике важно заранее понимать, как преобразователь влияет на сеть: коэффициент мощности, гармоники и поведение при рекуперации. В Engee мы разобрали проект моделирования активного выпрямителя AFE с анализом режимов потребления и возврата энергии в сеть.
AFE-выпрямитель — это активный сетевой преобразователь, который формирует практически синусоидальный ток, удерживает коэффициент мощности близким к 1, умеет возвращать энергию обратно в сеть при рекуперации.
Такие устройства применяются в промышленных приводах, транспорте и энергоёмких установках, где критичны гармонические искажения, реактивная мощность и стабильность напряжения в DC.
Нам была поставлена задача — проверить алгоритмы управления AFE в режимах потребления и рекуперации без физического стенда.
👉 Особенности модели
Разработали модель активного выпрямителя, состоящую из:
🔹 трёхфазного сетевого источника;
🔹 силовой части на управляемых ключах (IGBT);
🔹 звена постоянного тока;
🔹 нагрузки с возможностью генерации (имитация торможения);
🔹 системы векторного управления в dq-осях.
Ключевой момент управления заключается в том, что проекция тока по оси q задается равной нулю, и, как следствие, формируется cosφ ≈ 1. Управление токами позволяет работать как в режиме потребления, так и рекуперации.
👉 Что сделано в Engee
1⃣ Загрузили и запустили модель через программный интерфейс Engee.
2⃣ Проверили работу в двух режимах:
– потребление энергии из сети;
– рекуперация (инверсия фаз тока и напряжения).
3⃣ Проанализировали осциллограммы токов и напряжений, спектр гармоник, устойчивость напряжения DC-звена.
👉 Результаты моделирования
Что показала симуляция:
✔ Коэффициент мощности близок к 1 в обоих режимах.
✔ THD тока — 5.8%, что существенно ниже, чем у неуправляемого выпрямителя.
✔ Напряжение 600 В в звене постоянного тока без просадок при смене режимов.
✔ В режиме рекуперации фазы тока и напряжения инвертированы — энергия возвращается в сеть.
👉 Практическая польза
Такая модель позволяет:
🔹 проверять алгоритмы AFE до изготовления силовой части;
🔹 оценивать гармоники и реактивную мощность без измерительного стенда;
🔹 анализировать рекуперацию энергии в безопасной среде;
🔹 отлаживать управление для транспорта и промышленных приводов.
Вы можете запустить модель и адаптировать её под свои параметры сети и нагрузки. Хороших выходных!
2 минуты
Вчера