第21卷第3期 2 8年6月 常州工学院学报 Journal Of Changzhou Institute Of Technology v0L21 No，3 Jun. 2開8 基于Matlab/simulink的交一交变频器仿真研究张绍静1胡彦奎2谢门喜 (1.兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州73闐70；2．兰州交通大学继续教育学院，甘肃兰州73M0) 摘要：根据余弦交点法原理，对晶闸管触发控制的交一交变频器进行了研究，而变频器的控制 采用无环流逻辑控制方式，利用Matlab/simulink和Power System工具箱进行交一交变频器的建模，最后分析了仿真结果的正确性。 关键词．交一交变频器；余弦交点法；晶闸管；无环流逻辑控制；仿真 中图分类号：TN773文献标识码：A 交一交变频器是通过电力电子电路的开关控制，而不通过中间直流环节，只需经过一次变换把工频交流电直接变换成不同频率的交流电的变流电路。其主电路由两组反并联的晶闸管三相整流桥构成，当正组晶闸管工作时，在负载上得到正向电流，反组晶闸管工作时，在负载上得到反向电流，通过控制正反两组的切换速度就可以改变输出电压频率，在负载上得到不同频率的交流电。 交一交变频器将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，虽然经过一次变换，效率较高，能量可以方便返回电网，但使用晶闸管的数目较多，致使晶闸管的利用率降低。又由于交一交变频器输出的交流电压是由晶闸管整流后获得的，因此其输出频率也受到电网频率的限制，一般只有电网频率的1/3司/2。其调速范围也受到一定程度的限制，而且，在保持正、负两组触发角互补的同时，虽然正、负两组桥输出的整流平均电压始终相等，但还会产生正、负两桥波形不同而引起的瞬时环流，为此，可采用电抗器限流或采用一桥工作另一桥封锁方式来解决。 1基本原理 交一交变频器的触发控制有余弦交点法、移收稿日期：2 8一05一巧 文章编号：1671一36(2佣8)03一31一03 相原理控制法、锁相法等。余弦交点法在特性及其实现上被认为是最佳方法，同时它还具有输出波形谐波含量小的特点，本文采用余弦交点法。 对交一交变频电路来说，每次控制时角都是不同的，控制角为仪时，变流电路的输出电压为 舅。= Udocosa 式(1)中‰0为a：0时整流电路的理想空载电压，‰表示每次控制间隔内输出电压的平均值。 设要得到的正弦波输出电压为 = Uomsinoot 比较式(l)、式(2)，应使 COSa =—smoot = ysmoot (2) (3) 其中7为输出电压比，7：一一(0 7)。 因此，用余弦交点法求交一交变频电路仪角的公式为 a = arccos(ysinoot) 一般触发角的取值范围在30。50。之间。 P 图1 N 交一交变频电路原理图 32 常州工学院学报 2開8年 为了消除正、反组整流器反并联时可能产生的环流，应使两组整流器移相触发角保持互补关系，即+：180c，可以保证两组的输出电压相平衡。为正组整流器的触发角，为反组整流器的触发角。 2系统仿真模型的建立 变频器的关键问题之一是换流规律。控制方式通常有有环流和无环流控制方式。文中交一交变频器采用无环流逻辑控制，其主电路由两组反并联晶闸管整流线路组成，由于没有环流，因此无须设置环流电抗器，这样，即减小了主回路的体积 boolean NAND 又节省了成本，而且同一时刻只有一组晶闸管导通，减少了晶闸管的负荷和损耗，这对于实际的生产应用来说具有重要的意义。 无环流逻辑控制器DLC是无环流逻辑控制系统的核心，根据系统实际工